微软在2020年宣布，新的I/O技术DirectStorage将在Windows上提供，经过一年半的发展，现在已经正式对开发者发布，微软也会在3月22日的GDC大会中介绍。
这个包含在DirectX中的DirectStorage API，原本是微软专为其家用游戏机Xbox所开发的技术，微软Xbox Series X使用了一个称为Xbox Velocity的架构，而DirectStorage便是为该架构设计，来提供玩家顺畅的下一时代游戏体验。微软在2020年的时候，宣布将DirectStorage移植到个人计算机平台上，以提供Windows游戏更好的I/O技术。
DirectStorage能够大幅缩减玩家等待游戏加载的时间，使得游戏呈现更加广阔和细致的虚拟世界。过去绘图API并没有对大量I/O进行优化，因此游戏完全无法善用NVMe所提供的大量传输带宽，也就限制了游戏渲染画面的能力，DirectStorage API的出现，便可解决这个问题。
DirectStorage API能够在具有NVMe固态硬盘的环境下，让显卡高速访问游戏资源，而这能带来两项优点，除了缩短游戏加载时间外，也可让游戏画面更细致。因为无论游戏是要渲染人物服装贴图，还是环境的细节，都需要从存储设备中加载资料，才能送到GPU进行运算，而过去的技术完全无法应对现代游戏的大量访问需求。
以Xbox Series X来说，每秒的资源流量高达2.4 GB，以过去64 K资料块计算，每秒产生的I/O请求数可能需要达35,000次，微软解释，当I/O数达上万次时，请求成本被放大，因此当前的API无法承受这么大量的I/O请求数，而这也限制了NVMe固态硬盘所带来的好处。DirectStorage支持最新的解压缩技术，并且善用NVMe设备的多队列资料访问渠道，能够更好地支持游戏工作负载。
DirectStorage与Windows 10兼容，但是在Windows 11才有内置最新的存储优化，玩家将游戏安装到NVMe固态硬盘，将能够最大程度提高I/O性能，但官方提到，玩家能在各种存储装备上感受到DirectStorage的好处。
目前这个版本的DirectStorage，提供开发者将游戏移植到新I/O模型上的工具，微软也正在研究，要逐步将CPU上的工作卸载到GPU上，而GPU解压缩则是改进路线图的下一个目标，该功能会使开发者可更好地控制资源以及硬件。
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