Быстрая загрузка и плавная навигация в играх давно являются целью разработчиков, но даже с учётом скорости современных SSD она пока остаётся недостижимой. Технология NVIDIA RTX IO, анонсированная в 2020 году, обеспечивает быструю загрузку и распаковку игровых ресурсов при помощи GPU, значительно повышая производительность ввода-вывода и снижая загрузку CPU, что позволит разработчикам создавать игры нового поколения с огромными, высоко детализированными мирами.

Источник изображений: NVIDIA

Традиционно данные с накопителя распаковываются при помощи центрального процессора в системную память, а затем отправляются на графический процессор. Эта система использует лишь часть возможностей скоростных твердотельных NVMe-накопителей c PCIe 4.0 и PCIe 5.0, что приводит к видимым задержкам при загрузке современных ресурсоёмких игр. Свежие игровые движки превзошли возможности традиционных API-интерфейсов хранения данных — требуется новое поколение архитектуры ввода-вывода.

NVIDIA RTX IO значительно увеличивает пропускную способность ввода-вывода, распаковывая сжатые данные непосредственно в память графического процессора с минимальным использованием ЦП. В результате количество задержек и зависаний сводится к минимуму, даже при использовании текстур высокого разрешения. Кроме того, благодаря сжатию без потерь, уменьшаются размеры загружаемых и установленных игр, что экономит место и ресурс твердотельных накопителей, а также повышает их производительность.

NVIDIA RTX IO основан на открытом стандарте сжатия при помощи графического процессора GDeflate, разработанном NVIDIA. Это позволяет каждому независимому поставщику оборудования добавлять поддержку технологии в свои драйверы, а разработчикам — внедрять её на нескольких платформах. Этот метод используется в Microsoft DirectStorage и в последних расширениях кроссплатформенных инструментов для работы с 2D- и 3D-графикой Vulkan.

Хотя RTX IO работает на всех современных графических процессорах NVIDIA с поддержкой DirectX 12, его производительность напрямую связана с возможностью распараллеливания задачи, а значит, с количеством ядер GPU. Время загрузки будет минимальным при использовании наиболее мощных графических процессоров и скоростных твердотельных накопителей.

В игре Portal: Prelude RTX функция NVIDIA RTX IO всегда включена. Её использование с помощью расширений Vulkan позволило снизить размер установки Portal: Prelude RTX на 44 % и увеличить скорость загрузки в пять раз.

В игре Ratchet & Clank: Rift Apart, выходящей 26 июля, Microsoft DirectStorage при помощи ускорения NVIDIA RTX IO используется для быстрой загрузки высококачественных текстур с высоким уровнем детализации при переходе между локациями.

В ближайшем будущем следует ожидать поголовного использования функции NVIDIA RTX IO во всех готовящихся к выходу играх.

Microsoft выпустила крупное обновление DirectStorage — API, позволяющего сократить время загрузки игр. Новый DirectStorage 1.2 обзавёлся поддержкой жёстких дисков, о которой Microsoft просили разработчики.

Источник изображения: Bram Van Oost / unsplash.com

Чтение данных с жёстких дисков производится через буферизацию — это позволяет компенсировать относительно продолжительное время поиска данных, тогда как DirectStorage обращался к файлам, минуя этот механизм, из-за чего HDD не подходили для предыдущих версий интерфейса.

Однако в новой версии разработчики добавили в DirectStorage поддержку HDD, благодаря чему графические процессоры получили возможность запрашивать данные у жёстких дисков напрямую, а сжатые игровые ресурсы теперь распаковываются на лету средствами GPU. Разработчики игр теперь также могут получать у ПК обратную связь и выяснять, что используется при распаковке ресурсов: центральный или графический процессор — это позволяет не допускать снижения производительности при использовании несовместимых алгоритмов сжатия.

С каждым крупным обновлением требования к оборудованию ослаблялись. Первоначально из накопителей поддерживались только NVMe, затем к ним добавились AHCI (SATA), теперь же настал черёд жёстких дисков.