في الماضي ، لم تكن الألعاب معقدة للغاية. كانت المستويات القابلة للعب صغيرة نوعًا ما ، وكانت الشخصيات قليلة ، وكانت الأنسجة بسيطة. على مر السنين ، تحسنت الألعاب بشكل كبير. من عوالم مفتوحة ضخمة إلى شخصيات مفصلة للغاية ، يمكن أن تبدو الألعاب في كثير من الأحيان واقعية.
لكن كل هذا الابتكار له تكلفة.
تحتاج الألعاب الحديثة إلى عشرات الجيجابايت من البيانات لتقديم تلك الشخصيات والبيئات الجميلة. لكن بعض الأدوات التي يستخدمها مطورو الألعاب لم يتم إنشاؤها للتعامل مع مثل هذا الكم الهائل من البيانات ، مما يؤدي إلى حدوث اختناق في الأداء.
هذا هو المكان الذي يأتي فيه Microsoft DirectStorage.
لماذا نحتاج إلى Microsoft DirectStorage؟
قبل أن نناقش DirectStorage ، دعونا نرى كيف تعمل الطرق الحالية لدفق البيانات.
عند تشغيل لعبة ما ، فإنها تحتاج إلى بيانات مثل الأنسجة ونماذج الشخصيات والصوت لتقديمها لك على الشاشة. يتم تخزين هذه البيانات على جهاز تخزين مثل القرص الصلب. تطلب اللعبة هذه البيانات من خلال أدوات برمجية تُعرف باسم واجهات برمجة التطبيقات (APIs).
بعد أن طلبت اللعبة البيانات من خلال واجهة برمجة التطبيقات (API) ، تقوم بجلب البيانات من جهاز التخزين ووضعها في ذاكرة الوصول العشوائي للنظام قبل تمريرها إلى وحدة معالجة الرسومات لتقديمها.
عندما تقوم بتنزيل لعبة ، يتم ضغط جميع البيانات لتوفير أكبر قدر ممكن من التخزين. لكن لا يمكن لوحدات معالجة الرسومات استخدام البيانات المضغوطة. ومن ثم ، يجب فك الضغط عليه.
لذلك بمجرد أن تكون البيانات في ذاكرة الوصول العشوائي ، فإنها تذهب إلى وحدة المعالجة المركزية لإزالة الضغط.
بعد إلغاء الضغط ، يتم نسخ البيانات التي طلبتها اللعبة إلى ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو (VRAM) الخاصة بوحدة معالجة الرسومات.
أخيرًا ، تقوم وحدة معالجة الرسومات GPU بتحويل هذه البيانات إلى رسومات جميلة نراها على الشاشة.
الآن ، طريقة البث هذه لها عيبان رئيسيان.
أولاً ، يستغرق فك ضغط البيانات الكثير من الوقت. لا يؤدي هذا إلى زيادة أوقات تحميل الألعاب فحسب ، بل يؤدي ذلك أيضًا إلى جعل وحدة المعالجة المركزية غير متاحة للمهام الأخرى. ونظرًا لأن وحدة المعالجة المركزية تعاني من تخفيف الضغط في معظم الأوقات ، فإنها لا تستطيع مواكبة متطلبات وحدة معالجة الرسومات ، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات الإطارات.
ثانيًا ، لا تستفيد واجهات برمجة التطبيقات الحالية للتخزين بشكل كامل من أجهزة التخزين الحديثة. على سبيل المثال ، كانت أجهزة التخزين في اليوم عبارة عن محركات أقراص صلبة ميكانيكية بطيئة لم يكن لديها السرعة والنطاق الترددي لإرسال غيغابايت من البيانات في الثانية. لذلك ، تمت كتابة واجهات برمجة التطبيقات لدفق كمية محدودة فقط من البيانات.
يجب على المطورين الذين يستخدمون واجهات برمجة التطبيقات القديمة هذه اليوم التحايل على ميزانية تدفق البيانات المحدودة هذه باستخدام طرق مثل تقليل تعقيد المشهد لتقليل الحاجة إلى الكثير من الأصول ، عرض الأنسجة والبيئة التي يمكن للاعب رؤيتها فقط ، وزيادة أوقات التحميل للتأكد من أن اللعبة لديها الوقت الكافي لتحميل جميع الأصول من قبل بدء.
هذه الأساليب تعمل بشكل أفضل من الناحية النظرية منها في الممارسة. لأنه ، حتى مع وجود محركات أقراص التخزين الأسرع في السوق ، لا تزال الألعاب تتمتع بأوقات تحميل طويلة ، ونافذة منبثقة ، ومسافات سحب ضيقة.
يهدف DirectStorage إلى مساعدة المطورين على حل هذه المشكلات من خلال عملية تدفق بيانات أفضل.
متعلق ب: أفضل أدوات رفع تردد التشغيل GPU لتحسين أداء الألعاب
كيف يعمل Microsoft DirectStorage؟
Microsoft DirectStorage عبارة عن مجموعة من واجهات برمجة تطبيقات التخزين التي تهدف إلى إصلاح كل خطأ في واجهات برمجة التطبيقات الحالية.
عندما يستدعي أحد المطورين واجهات برمجة تطبيقات DirectStorage لطلب البيانات من جهاز التخزين ، تكون العملية متماثلة تقريبًا مع اختلافين رئيسيين.
أولاً ، بعد نسخ البيانات إلى ذاكرة الوصول العشوائي ، لا يوجد روتين لإلغاء ضغط وحدة المعالجة المركزية. لا يتم نسخ البيانات إلى وحدة المعالجة المركزية وفك ضغطها. على عكس واجهات برمجة التطبيقات القديمة ، يتم إرسال البيانات المضغوطة مباشرة إلى وحدة معالجة الرسومات.
ثانيًا ، تستفيد واجهات برمجة التطبيقات بشكل كامل من أجهزة NVMe SSD فائقة السرعة. يحتاج DirectStorage إلى محرك أقراص NVMe SSD للعمل ، حيث تتمتع محركات أقراص NVMe SSD بنطاق ترددي أعلى بشكل كبير من محركات الأقراص الثابتة الميكانيكية. يستخدم DirectStorage النطاق الترددي الكامل لمحركات أقراص الحالة الصلبة هذه ، بترتيب الجيجابايت / ثانية ، لقراءة الكثير من البيانات مرة واحدة. هذا على عكس واجهات برمجة التطبيقات القديمة التي تقرأ البيانات ببطء وبترتيب ميغا بايت / ثانية.
لذلك ، تتلقى وحدة معالجة الرسومات الكثير من البيانات المضغوطة مرة واحدة ، ولا يتعين عليها الانتظار حتى تصل المزيد من البيانات قبل عرضها. الشيء الوحيد المتبقي هو فك ضغط البيانات حتى تعرضها وحدة معالجة الرسومات.
حزم DirectStorage بأحدث تقنيات إلغاء ضغط وحدة معالجة الرسومات. تقوم وحدات معالجة الرسومات (GPU) بفك ضغط البيانات بمعدل أعلى بكثير من وحدات المعالجة المركزية (CPU). يمكنهم أيضًا الحفاظ على هذا الضغط عالي المعدل لفترة طويلة لا تستطيع وحدة المعالجة المركزية القيام بذلك. هذا ما يجعل وحدة معالجة الرسومات (GPU) مرشحًا رئيسيًا لمستقبل إلغاء ضغط البيانات.
يؤدي تفريغ إلغاء الضغط إلى وحدة معالجة الرسومات أيضًا إلى تحرير وحدة المعالجة المركزية للتعامل مع مهام أخرى مثل معالجة الصوت وإعداد الإطارات للعرض.
كيف يعمل DirectStorage على تحسين الألعاب؟
نظرًا لأن DirectStorage يوفر لوحدة معالجة الرسومات الخاصة بك الكثير من البيانات بسرعة مذهلة ، فإنه يمكن أن يحدث ثورة في تجربة الألعاب الخاصة بك.
أولاً ، إذا قام المطورون ببناء ألعابهم باستخدام DirectStorage ، فستحصل الألعاب على أوقات تحميل شبه فورية. لذلك ، لن تضطر إلى الانتظار للجلوس عبر شاشة تحميل طويلة للقفز إلى لعبتك المفضلة.
ثانيًا ، نظرًا لأن DirectStorage يحرر وحدة المعالجة المركزية للتعامل مع المهام الأخرى ، فإنه يزيد من الأداء. وبعبارة أخرى ، سوف تفعل ذلك احصل على معدلات إطارات أفضل حتى إذا لم تقم بترقية أجهزتك.
أخيرًا ، مع DirectStorage ، ستحصل الألعاب على عوالم أكثر اتساعًا وتعقيدًا مع الحد الأدنى من العناصر المنبثقة. سيسمح ذلك للمطورين ببناء الجيل التالي من الألعاب دون إعاقة رؤيتهم الإبداعية بسبب مخاوف تدفق البيانات.
يمكن لـ DirectStorage تغيير الألعاب إلى الأبد إذا سمح المطورون بذلك
تعمل Microsoft على دفع DirectStorage بقوة. وهو محق في ذلك. الطرق القديمة لدفق البيانات هي نقطة الاختناق التي كانت تعيق الألعاب.
إذا تمكنت DirectStorage من أن تصبح معيارًا صناعيًا ، فسوف تنتقل الألعاب إلى عصر جديد من الانغماس.
إذا تمكنت Microsoft من إتقان DirectStorage وإقناع المطورين بأنه من المفيد استثمار وقتهم فيه ، فيمكن أن يتحرر اللاعبون أخيرًا من أي مضايقات مثل أوقات التحميل والنسيج المنبثق.
لذا ، دعونا نأمل أن نرى اليوم الذي لا توجد فيه رحلات وهمية بالمصعد ، ولا توجد سلالم لا تنتهي أبدًا ، ولا سفر سريع يستغرق مليون عام.
إذا كنت لا تستطيع تحمل تكلفة إعداد ألعاب متطور ، فستحتاج إلى فهم المقايضات بين معدلات الإطارات العالية والدقة العالية عند اللعب.
اقرأ التالي
- شبابيك
- الألعاب
- مايكروسوفت
- تطوير اللعبة
- ألعاب الكمبيوتر
فؤاد كاتب مستقل متفرغ. يحب التكنولوجيا والطعام. عندما لا يأكل أو يكتب عن Windows ، فإنه إما يلعب ألعاب الفيديو أو يكتب لمدونته الغريبة Techsava.
اشترك في نشرتنا الإخبارية
انضم إلى النشرة الإخبارية لدينا للحصول على نصائح تقنية ومراجعات وكتب إلكترونية مجانية وصفقات حصرية!
خطوة أخرى أيضا…!
يرجى تأكيد عنوان بريدك الإلكتروني في البريد الإلكتروني الذي أرسلناه لك للتو.
