DirectStorage in Windows 11 erklärt

Was Gamer bereits von der Xbox kennen, lässt sich jetzt auch endlich unter Windows nutzen: Die API-Schnittstelle und Gaming-Technologie namens DirectStorage beschleunigt die Ladezeiten rechenintensiver Spiele und unterstützt auch deutlich anspruchsvollere Grafiken. Voraussetzungen dafür sind eine entsprechend gute Hardware mit NVMe-SSD und eine Grafikkarte mit DirectStorage-Unterstützung.

Die Technologie namens DirectStorage kommt bei den Xbox Konsolenserien X und S bereits von Anfang an zum Einsatz. Auch die PlayStation 5 unterstützt die neue DirectStorage-API, die es Spieleentwicklerinnen und -entwicklern ermöglicht, die Funktion in Games zu integrieren und von schnelleren Ladezeiten sowie der Darstellung detaillierter, großer Spielewelten zu profitieren. Da PC-Spiele einen großen Teil der Gaming-Welt ausmachen und Windows 11 dank spezieller Gaming-Features das beste Windows aller Zeiten für Gamer sein soll, findet sich nun auch in Windows 11 Unterstützung für DirectStorage.

Die Vorteile der Programmierschnittstelle liegen in der Entlastung des Prozessors beim Rendern aufwendiger Spielewelten. Grafikdaten werden dank DirectStorage schneller zwischen SSD und Grafikkarte übertragen, ohne dass komprimierte Daten von der CPU dekomprimiert werden müssen. Gamer können auf diese Weise besseres Gaming mit detailverliebten Texturen, großen Welten und viel Action genießen. Aus Sicht von Spieleentwicklern bietet die neue API den Vorteil, dass diese nicht mehr die Grafikqualität an Hardware-Beschränkungen anpassen müssen und anspruchsvolle Grafiktechnologien wie Raytracing nutzen können. Voraussetzung ist jedoch, dass Spiele bereits mit integriertem DirectStorage-Feature programmiert werden und PC-Gamer Windows 11 und Hardware benutzen, die DirectStorage unterstützen.

Die Funktionsweise von DirectStorage ist eng verknüpft mit dem Rendern von Spielegrafiken. Bei PC-Games und Hardware, die diese Funktion nicht nutzen, werden komprimierte Grafikdaten über Umwege dekomprimiert. Hierbei werden Spieledaten, die idealerweise auf einem Datenspeicher vom Typ SSD gespeichert liegen, in den Arbeitsspeicher (RAM) übertragen. Um Speicherressourcen zu schonen, sind diese komprimiert. Wenn Sie ein Spiel starten, ruft die API (Application Programming Interface) Spieledaten von der SSD in den RAM-Speicher. Dieser leitet sie zur Dekomprimierung an den CPU-Prozessor. Dekomprimiert gehen sie dann zurück an den Arbeitsspeicher und von dort zum Rendern an den Videospeicher (VRAM) der GPU, also Ihrer Grafikkarte.

DirectStorage macht als Low-Level-API die zeitintensive Dekomprimierung mittels CPU gänzlich überflüssig. Komprimierte Grafikdaten werden somit direkt von der SSD über den RAM-Speicher an die Grafikkarte übertragen. Die Dekomprimierung erfolgt auf diese Weise direkt im VRAM der GPU, was eine deutliche Zeitersparnis für Verarbeitung und Übertragung von Spieledaten bedeutet. Um zu prüfen, wie stark die Ladezeiten optimiert werden, ließen die YouTuber von Linus Tech Tips eine Demo-Szene mit und ohne DirectStorage rendern. Die Szene umfasste 52,4 MB und benötigte ohne die Funktion zum Laden 0,33 Sekunden; mit ließ sich die Ladezeit auf 0,08 Sekunden beschleunigen.

Nach der guten Nachricht kommt für Gamer leider noch ein „Aber“. DirectStorage ist zwar ab Windows 11 fest integriert, lässt sich aber nur optimal nutzen, wenn Games mit DirectStorage-Funktionalität programmiert wurden und Gamer entsprechende Hardware wie SSDs mit NVMe besitzen. Voraussetzung für das Feature sind:

• Eine NVMe-SSD mit und mindestens 64 GB Speichergröße
• Grafikkarte mit Unterstützung von DirectX 12 und dem Shader-Modell 6.0

Der Grund, warum DirectStorage bereits auf Xbox-Konsolen seit 2020 zur Verfügung stand, während am PC noch darauf gewartet wurde, liegt hardwareseitig begründet. Während Konsolen über eine einheitliche Hardware verfügen, stellten die verschiedenen möglichen Kombinationen aus Hardware-Komponenten mit unterschiedlichen Grafikkarten, SSD vs. HDD, Prozessoren und RAMs die Implementierung von DirectStorage bisher vor eine Herausforderung. Ab Windows 11 soll sich das nun ändern.

Durch DirectStorage gelangen komprimierte Grafikdaten ohne Umweg über die CPU von der Festplatte direkt an den VRAM der Grafikkarte. Da die Grafikkarte Daten deutlich schneller dekomprimiert, wird nicht nur der Prozessor auf diese Weise um ganze 20 bis 40 Prozent entlastet, sondern die Spieleperformance spürbar beschleunigt. Spieleentwicklerinnen und -entwickler, die sich der DirectStorage-Technik bedienen, können somit Spielerinnen und Spielern schärfere, detailreiche Texturen und größere Spielewelten bieten, die sich mit entsprechender Hardware ohne Ruckeln, Ausfälle oder Glitchen rendern lassen.

Integriertes DirectStorage ermöglicht es Spieleentwicklerinnen und -entwicklern, mehr Elemente wie zusätzliche NPCs einzubauen oder offene Welten wie in Final Fantasy XIV zu gestalten. Durch schnelleres Rendern erscheinen Objekte somit nicht plötzlich, sondern als aus der Ferne sichtbarer Bestandteil der Spielewelt. Eines der ersten PC-Spiele, das Unterstützung für DirectStorage bietet, ist das Fantasy-Action-Rollenspiel Forespoken vom renommierten Entwickler Square Enix. Sollen Spielerinnen und Spieler in Zukunft wirklich von der schnelleren Technologie fürs Laden, Dekomprimieren und Übertragen von Daten profitieren, müssen Entwicklerinnen und Entwickler diese bereits bei der Entwicklung von Spielen berücksichtigen. Ohne Spiele mit DirectStorage-Funktionalität bringen auch entsprechende Hardware-Vorteile keine deutlich schnelleren Ladezeiten.

Grundsätzlich soll DirectStorage auch unter Windows 10 bereits verfügbar sein. Hier ist jedoch mit Einschränkungen zu rechnen, da die neuen Storage-Stack-Optimierungen nicht nutzbar sind. Ein Upgrade auf Windows 11 ist somit erforderlich bzw. müssen Sie zunächst Windows 11 installieren, um alle Vorteile von DirectStorage zu genießen. Dennoch soll das Gaming auch unter Windows 10 zumindest in gewissem Rahmen vom neuen Feature profitieren.

Wer Windows 11 nutzt, verfügt automatisch über die integrierte DirectStorage-Funktionalität. Mit entsprechend leistungsfähiger Hardware in Form einer NVMe-SSD und kompatibler Grafikkarte nutzen Sie somit DirectStorage, wenn entwicklerseitig Spiele unter Berücksichtigung dieser Funktionen programmiert wurden.