DirectStorage 1.4: Microsoft Acelera Jogos com Zstd e GPU
A Microsoft acaba de lançar a prévia pública do DirectStorage 1.4, uma atualização significativa da sua tecnologia de I/O (Entrada/Saída) para jogos no Windows, focada em reduzir drasticamente os tempos de carregamento e otimizar o streaming de ativos (assets) em tempo real. A principal inovação desta versão é a integração nativa do algoritmo de compressão Zstandard (Zstd), uma solução aberta e altamente eficiente, desenvolvida em colaboração com gigantes do hardware como NVIDIA, AMD, Intel e Qualcomm.
A tecnologia DirectStorage, introduzida originalmente para permitir que as placas de vídeo (GPUs) acessem dados diretamente dos SSDs NVMe, ignorando gargalos impostos pelo processador (CPU), ganha um novo fôlego com o 1.4. O objetivo é garantir que os jogos modernos, com seus mundos abertos vastos e texturas de alta resolução, carreguem com a máxima velocidade possível, mitigando problemas como o “pop-in” de objetos durante a exploração.
A Revolução da Compressão com Zstandard (Zstd)
O cerne da atualização 1.4 reside na adoção do Zstandard (Zstd), um codec de compressão conhecido por seu equilíbrio superior entre taxas de compressão e velocidade de descompressão. Anteriormente, a compressão e descompressão de dados de jogos eram tarefas que sobrecarregavam o processador, limitando a velocidade com que os dados podiam ser transferidos do armazenamento para a memória da placa de vídeo.
Com o Zstd, a Microsoft busca otimizar esse processo de várias maneiras:
- Transferência Mais Rápida: O Zstd “espreme” os arquivos de forma mais inteligente, permitindo que um volume maior de dados viaje pelo barramento PCIe no mesmo período de tempo.
- Descompressão na GPU: O DirectStorage 1.4 permite que a descompressão dos dados seja realizada nativamente pela placa de vídeo, liberando o processador para se concentrar exclusivamente na lógica do jogo e na manutenção de altas taxas de quadros (FPS).
- Escolha do Desenvolvedor: A nova versão opera em um framework de descompressão de múltiplas camadas (multi-tier decompression), dando aos desenvolvedores a flexibilidade de direcionar a descompressão para a CPU (para compatibilidade) ou para a GPU (para máximo desempenho).
A Microsoft destacou que o Zstd foi escolhido após avaliar alternativas com base em performance competitiva de compressão, velocidade de descompressão, e sua ampla adoção em sistemas operacionais, nuvem e web.
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Game Asset Conditioning Library (GACL) para Máxima Eficiência
Para maximizar os benefícios do Zstd, a Microsoft introduziu a Game Asset Conditioning Library (GACL). Esta é uma ferramenta complementar que os desenvolvedores podem executar nos ativos do jogo antes do lançamento final.
A GACL aplica técnicas avançadas de pré-processamento, como shuffling (reorganização de dados para agrupar padrões repetitivos) e Redução de Entropia em Nível de Bloco (BLER) e Componente (CLER). Segundo a empresa, esse condicionamento pode aumentar as taxas de compressão em até 50%, o que se traduz em instalações menores e carregamentos de níveis ainda mais rápidos.
Transparência para o Jogo
É crucial notar que essas otimizações de condicionamento são reversíveis e não persistem em tempo de execução. O DirectStorage 1.4 é projetado para reverter automaticamente quaisquer transformações aplicadas pela GACL no momento em que um ativo é descomprimido. Como resultado, a GPU sempre recebe uma textura padrão e limpa, sem exigir intervenção ou conhecimento adicional por parte do motor gráfico do jogo.
Impacto e Adoção no Ecossistema
A chegada do DirectStorage 1.4 foi anunciada durante a Game Developers Conference (GDC) 2026 e já está disponível em prévia pública para desenvolvedores.
Suporte de Hardware e Próximos Passos
Para garantir a performance máxima, a Microsoft está trabalhando ativamente com os fabricantes de hardware. Espera-se que as empresas liberem drivers otimizados para suportar o caminho de descompressão via GPU com Zstd nos próximos meses.
- AMD, NVIDIA e Intel: Fabricantes de GPUs estão desenvolvendo otimizações específicas para acelerar o processamento Zstd na GPU.
- Próximo Xbox: Foi confirmado que o protocolo DirectStorage 1.4, com o suporte ao Zstd, será empregado na arquitetura da próxima geração de consoles Xbox, apelidada de “Project Helix”.
Embora versões anteriores do DirectStorage tenham apresentado ganhos notáveis, a adoção por parte dos desenvolvedores tem sido lenta. Com a introdução de um codec de compressão padrão e amplamente aceito como o Zstd, e a promessa de melhorias significativas no streaming de texturas (focando em blocos de 256 KB ou menores), a Microsoft espera que o DirectStorage 1.4 se torne um componente essencial para os títulos de PC e console que visam o futuro do carregamento ultrarrápido.