DirectStorage и GPU Decompression: как работает технология ускорения загрузки в Windows 11 и современных играх

Современные игры становятся всё масштабнее - с огромными мирами, высокодетализированными текстурами и сложной физикой. Даже самые быстрые SSD не всегда справляются с мгновенной подгрузкой данных, а процессор нередко оказывается узким местом. Чтобы решить эту проблему, Microsoft представила технологию DirectStorage, а вместе с ней - GPU Decompression, позволяющую видеокарте напрямую работать с игровыми файлами без участия процессора.

DirectStorage стал одним из ключевых шагов в развитии игровой индустрии: он минимизирует время загрузки, ускоряет переход между сценами и делает открытые миры действительно "бесшовными". Технология уже доступна в Windows 11 и постепенно внедряется в популярные игровые движки. То, что ещё недавно было преимуществом консолей Xbox Series X|S, теперь становится стандартом и для ПК-геймеров.

Что такое DirectStorage

DirectStorage - это технология Microsoft, разработанная для ускорения загрузки данных в играх за счёт прямого взаимодействия между твердотельным накопителем (SSD) и видеокартой (GPU), минуя центральный процессор (CPU).

Ранее каждый файл, текстура или модель проходили через CPU, где данные распаковывались и передавались в оперативную память, а затем - на видеокарту. Этот процесс создавал задержки даже при наличии быстрых NVMe SSD.

DirectStorage кардинально меняет схему: теперь сжатые игровые данные читаются напрямую с накопителя и отправляются прямо в GPU, где происходит их распаковка. Это позволяет значительно снизить нагрузку на процессор и повысить общую скорость обработки информации.

Технология впервые появилась на консолях Xbox Series X|S, где стала частью архитектуры Xbox Velocity. Позже Microsoft адаптировала её для Windows 10 и 11, однако полная поддержка реализована именно в Windows 11, благодаря улучшенному API DirectX 12 Ultimate и обновлённой системе ввода-вывода (Storage Stack).

В результате игроки получают почти мгновенные загрузки, меньше просадок FPS при перемещении по миру и плавную работу даже в самых насыщенных сценах.

Принцип работы и роль GPU Decompression

Чтобы понять, как DirectStorage ускоряет загрузку игр, стоит рассмотреть разницу между старым и новым подходом. Раньше путь данных выглядел так: SSD → CPU → RAM → GPU. Процессор выполнял роль посредника, который читал, распаковывал и передавал ресурсы - текстуры, модели, звуки - видеокарте. Даже с быстрыми NVMe SSD именно CPU становился узким местом, особенно когда игра загружала тысячи мелких файлов одновременно.

DirectStorage упрощает этот процесс. Теперь данные идут напрямую из SSD к видеокарте, используя современные возможности DirectX 12 Ultimate. При этом в дело вступает компонент GPU Decompression - система, позволяющая распаковывать игровые данные прямо на видеокарте. Она использует графический процессор для декомпрессии форматов вроде GDeflate, специально оптимизированных для параллельных вычислений.

Такой подход снимает нагрузку с CPU и значительно ускоряет поток загрузки. Если раньше процессор тратил время на распаковку, теперь это делает GPU - причём в десятки раз быстрее благодаря своим тысячам вычислительных ядер.

Результат - мгновенная подгрузка текстур, почти незаметные переходы между локациями и плавное открытие миров. Даже крупные игры вроде Forspoken и Diablo IV показывают заметный прирост в скорости загрузки и стабильности, когда используется DirectStorage с активным GPU Decompression.

Требования и совместимость

Чтобы технология DirectStorage раскрыла весь потенциал, важно, чтобы система соответствовала ряду аппаратных и программных требований. Основная поддержка реализована в Windows 11, поскольку именно в этой версии ОС Microsoft внедрила обновлённый стек ввода-вывода, оптимизированный для NVMe SSD и DirectX 12 Ultimate. Тем не менее, базовая совместимость присутствует и в Windows 10, хотя эффективность там ниже.

• Главное условие - наличие NVMe SSD. Именно этот тип накопителей обеспечивает высокую пропускную способность и низкие задержки, необходимые для мгновенного доступа к игровым данным. SATA-диски формально поддерживаются, но преимуществ от DirectStorage они не дают.
• Также требуется видеокарта с поддержкой DirectX 12 и Shader Model 6.0 или выше. Это включает современные модели от NVIDIA (серии GeForce RTX 2000 и новее), AMD (Radeon RX 6000 и выше) и Intel Arc. Технология GPU Decompression, в частности формат GDeflate, поддерживается драйверами последних поколений от всех трёх производителей.

Для геймеров, использующих Windows 11, дополнительная настройка чаще всего не нужна - система автоматически определяет совместимое оборудование и активирует DirectStorage при запуске поддерживающих игр. Разработчики же могут использовать API из DirectStorage SDK, доступного в пакете инструментов Microsoft.

Поддерживаемые игры и примеры внедрения

Пока список игр, использующих DirectStorage, невелик, но он постепенно растёт. Первым полноценным примером стала Forspoken - именно эта игра от Square Enix в 2023 году продемонстрировала, как технология способна уменьшить время загрузки с десятков секунд до пары мгновений. При запуске на NVMe SSD и GPU с поддержкой распаковки данных разница ощущалась буквально сразу: мир открывался почти без экранов загрузки, а подгрузка текстур происходила на лету.

Позже DirectStorage начали тестировать и другие крупные студии. В некоторых современных тайтлах, таких как Diablo IV, Ratchet & Clank: Rift Apart и Call of Duty: Modern Warfare III, технология используется частично - в виде оптимизированных путей загрузки и ускоренного чтения данных с SSD.

Microsoft активно продвигает DirectStorage как стандарт для будущих проектов, особенно тех, что создаются на Unreal Engine 5 и Unity 6. Эти движки уже имеют встроенную поддержку API, что упрощает внедрение для разработчиков.

Кроме игр, технология начинает использоваться и в инструментах 3D-визуализации, где требуется быстро подгружать большие массивы данных: архитектурные модели, текстуры или симуляции. Это делает DirectStorage полезной не только для геймеров, но и для специалистов в сфере графики и контента.

DirectStorage и NVMe: в чём разница

Многие путают DirectStorage с самими NVMe SSD, считая, что это одно и то же. На самом деле NVMe - это аппаратный интерфейс, а DirectStorage - программная технология, которая позволяет эффективнее использовать возможности таких накопителей.

NVMe-диски уже обеспечивают высокую скорость чтения и записи, но без DirectStorage они работают по старой схеме: данные читаются, обрабатываются процессором и только потом передаются в видеопамять. Этот процесс создаёт лишние задержки, особенно в играх с открытым миром, где постоянно загружаются текстуры, объекты и эффекты.

DirectStorage не делает SSD быстрее физически - вместо этого он меняет маршрут данных. Игра больше не зависит от пропускной способности CPU, потому что файлы сразу поступают из SSD в GPU. В результате выигрывает не только скорость загрузки, но и стабильность кадров - исчезают микрофризы, вызванные медленной подгрузкой.

В тестах Microsoft и разработчиков Forspoken разница очевидна: при одинаковом NVMe-диске технология DirectStorage позволяла загружать сцену в 2-3 раза быстрее, а использование GPU Decompression дополнительно снижало нагрузку на процессор почти на 40%.

Таким образом, NVMe - это фундамент, а DirectStorage - механизм, который раскрывает его потенциал, превращая быструю память в инструмент мгновенного доступа к игровым данным.

Как включить DirectStorage в Windows 11

В большинстве случаев DirectStorage активируется автоматически, если система и оборудование поддерживают технологию. Однако проверить и убедиться в её работе можно самостоятельно - особенно если вы хотите получить максимум от своего SSD и видеокарты.

1. Проверьте версию Windows.
   DirectStorage полноценно работает в Windows 11 с обновлениями не ниже версии 22H2. В Windows 10 технология тоже доступна, но ограничена - без преимуществ новой файловой системы и улучшенного стека ввода-вывода.
2. Убедитесь, что установлен NVMe SSD.
   Только NVMe-накопители обеспечивают необходимую пропускную способность. SATA SSD и HDD не дают прироста, даже если игра использует DirectStorage.
3. Проверьте совместимость видеокарты.
   Карты NVIDIA GeForce RTX (начиная с серии 2000), AMD Radeon RX 6000 и новее, а также Intel Arc полностью поддерживают GPU Decompression и работу с DirectStorage. Обновите драйверы до последних версий.
4. Установите игры, использующие технологию.
   DirectStorage активируется автоматически, когда игра имеет встроенную поддержку. Например, Forspoken включает эту функцию из коробки.
5. Проверьте статус через Xbox Game Bar или SDK.
   В панели Xbox Game Bar можно увидеть, использует ли игра DirectStorage. Для разработчиков Microsoft предлагает DirectStorage SDK, где есть инструмент для диагностики состояния.

Если все компоненты соответствуют требованиям, DirectStorage не требует ручного включения - система задействует его автоматически при запуске поддерживаемых приложений.

Перспективы развития DirectStorage

DirectStorage уже зарекомендовал себя как одно из ключевых технологических направлений Microsoft, но его потенциал только начинает раскрываться. Сейчас технология поддерживается ограниченным числом игр, однако благодаря интеграции в Unreal Engine 5 и Unity 6 количество проектов с нативной поддержкой будет быстро расти. Разработчики всё активнее внедряют GPU Decompression, чтобы сократить время загрузки и уменьшить зависимость от CPU, особенно в играх с открытым миром и высокой плотностью данных.

Параллельно Microsoft развивает инструменты SDK, упрощая внедрение DirectStorage для студий. Это означает, что в ближайшие годы мы увидим не только больше игр с поддержкой технологии, но и её адаптацию для других сфер - от 3D-моделирования и VR-сред до профессиональных инструментов визуализации и CAD-систем.

DirectStorage постепенно становится новым стандартом взаимодействия между накопителями и видеокартами, позволяя использовать возможности NVMe SSD и современных GPU без ограничений старых систем ввода-вывода.

Заключение

DirectStorage - это не просто очередное обновление Windows, а реальный шаг вперёд в производительности игр и приложений. Передача данных напрямую с SSD на видеокарту устраняет узкие места в системе и делает загрузку практически мгновенной. Благодаря этому уменьшается нагрузка на процессор, повышается отзывчивость и исчезают микрофризы при подгрузке текстур.

Для игроков это означает плавный геймплей и сокращённое ожидание между сценами, а для разработчиков - возможность создавать ещё более масштабные и детализированные миры без компромиссов в скорости.

С развитием аппаратной базы и поддержкой со стороны Microsoft DirectStorage постепенно станет неотъемлемой частью современного ПК-гейминга и стандартом для будущих поколений игр.