Microsoft Advanced Shader Delivery slibuje dramatické zkrácení počátečních časů načítání mnoha her ve Windows . Pokud už nějakou dobu hrajete na PC, jistě jste si všimli, že se obrazovka během kompilace shaderů pomalu posouvá; Redmondova myšlenka je taková, že tento proces bude dokončen ještě před prvním stisknutím tlačítka přehrávání a mimochodem, že počítač bude během této doby spotřebovávat méně energie.
Klíčem je přesun hromadné kompilace shaderů do cloudu a poskytování předkompilované databáze současně s hrou . Tímto způsobem se Microsoft zaměřuje na dva jasné cíle: urychlit spouštění a minimalizovat obávané zasekávání, ke kterému dochází, když hra kompiluje shadery za chodu. Tato nová funkce navíc debutuje na handheldech ROG Xbox Ally a ROG Xbox Ally X, ale očekává se, že její dosah se rozšíří s ekosystémem DirectX a jeho Agility SDK.
Co je Advanced Shader Delivery a proč je to důležité?
Advanced Shader Delivery, označované také jako DirectX Advanced Shader Delivery, je technologie navržená ke zkrácení doby spouštění a mikro-zasekávání způsobeného kompilací shaderů . Společnost Microsoft ji představila ve spolupráci s týmy Xbox a AMD a jejím původním zaměřením jsou kapesní zařízení ROG Xbox Ally, u kterých se každá minuta počátečního čekání promítá do vybíjení baterie bez hraní.
Podle údajů sdílených společností Microsoft se některé hry mohou spustit až 10krát rychleji a interní testy s Avowed ukázaly zkrácení doby spouštění až o 85 % . Kromě čísel je zřejmý i praktický přínos: do hry se dostanete dříve a energie procesoru je věnována samotné relaci, nikoli výpočtům na pozadí.
Jak to funguje uvnitř: SODB, SOBD, PSDB a PSBD
Systém pracuje s využitím standardizovaného formátu pro ukládání informací o stavu shaderů a vykreslování, který Microsoft nazývá State Object Database . Ve sdílených materiálech se zobrazuje jako SODB a také SOBD a slouží ke shromažďování stavových objektů a shaderů pro každou hru konzistentním a přenosným způsobem.
Druhým pilířem je oddělení kompilátoru od grafického ovladače, aby se těžká práce prováděla v cloudu, a nikoli na vašem počítači . Díky tomuto oddělení cloudová služba vezme herní SODB nebo SOBD, zkompiluje shadery bez závislosti na konkrétním ovladači uživatele a vygeneruje základnu připravenou k použití.
Výsledkem je předkompilovaná databáze shaderů, kterou také uvidíte zapsanou jako PSDB nebo PSBD . Tato předkompilovaná databáze je distribuována s hrou prostřednictvím obchodu Microsoft Store nebo aplikace Xbox na PC, nainstalována a zpřístupněna v mezipaměti shaderů systému Windows, připravena k použití ve hře při prvním spuštění.
Stručně řečeno, pracovní postup spočívá v zabalení, kompilaci v cloudu a doručení mezipaměti současně s hrou . Díky tomu se zabrání tomu, aby vaše GPU a CPU trávily minuty přípravou shaderů hned napoprvé, což šetří čas a výdrž baterie, což je obzvláště důležité u notebooků.
- KompilaceHra generuje SODB nebo SOBD se shadery a stavovými objekty.
- Cloudová kompilaceKompilátor oddělený od ovladače převede tento balíček do formátu PSDB nebo PSBD.
- DistribucePředkompilovaná základní verze se stáhne spolu s hrou z aplikace Xbox nebo z obchodu Microsoft Store.
- Okamžité použitíWindows detekuje mezipaměť a hra při prvním spuštění zabrání lokální kompilaci.
Co se mění oproti tradičnímu procesu
V tradičním modelu každá hra kompiluje shadery na vašem počítači při prvním spuštění, nebo dokonce během hraní . Tento překlad z programovacího jazyka na specifický kód vaší GPU může způsobit znatelné zasekávání, pokud k němu dochází za chodu. Proto mnoho studií zahrnuje fázi předkompilace při spuštění, aby se minimalizovalo následné zpoždění.
Problém je v tom, že moderní hry zpracovávají tisíce materiálů a jejich kombinací, což dramaticky zvyšuje počet objektů Pipeline State Object . S API, jako je DirectX 12 nebo Vulkan, umožňují objekty PSO předběžnou přípravu složitých konfigurací, ale celkový počet může být obrovský a hromadná kompilace všeho při počátečním načtení není vždy proveditelná bez negativního dopadu na uživatelský zážitek.
Vzhledem k této realitě se často preferují selektivní seznamy předběžného načítání, jako jsou ty, které používá Unreal Engine . Pokud shader na seznamu není, hráč si všimne zádrhelu uprostřed akce. Advanced Shader Delivery řeší toto úzké hrdlo přesunutím hromadné kompilace do cloudu a doručením výsledku před prvním spuštěním, takže katalog připravených shaderů je od začátku mnohem větší.
Koktání, PSO a proč to na PC tolik bolí
Zasekávání obrazu je takové zasekávání, které vnímáte jako mikropauzy, když engine potřebuje shader, který ještě není připraven . Stává se to proto, že ovladač musí za chodu překládat shaderovací program do formátu, kterému rozumí vaše konkrétní grafická karta, a dokud to nedokončí, vše na chvíli zamrzne. Tento okamžik, opakovaný desítkykrát, zničí celou relaci.
Díky DirectX 12 a Vulkanu umožňují objekty Pipeline State Objects (PSO) definovat sady shaderů a stavů GPU, čímž se sníží překvapení za běhu . Kombinace materiálů, světel, stínů a efektů však může generovat obrovské množství objektů PSO, které se nevejdou do rychlé předkompilace při spuštění.
Nejoblíbenější enginy se pokusily problém zmírnit částečným předběžným načtením, ale pokud uživatel aktivuje jiné nastavení nebo vstoupí do oblasti, která nebyla zamýšlena, objeví se zádrhel . Tento vzorec byl pozorován u známých verzí používajících enginy jako Unreal Engine 5; případy jako Silent Hill 2 Remake ukazují, jak horká kompilace vede k znatelnému zasekávání.
Přesunutím velké části práce do cloudu a využitím předkompilovaného repozitáře se Advanced Shader Delivery snaží snížit výkyvy v sestavení v reálném čase . Neodstraňuje to inherentní složitost moderního renderování, ale vyhlazuje to nejdůležitější: počáteční dotek a nejběžnější stavy.
Údaje o zlepšení a vliv na baterii
Microsoft hovoří o vylepšeních v rozmezí od 85% zkrácení doby spouštění až po 10násobné multiplikátory v konkrétních případech . Příklad Avowed, RPG hry od Obsidianu, tento dopad výstižně ilustruje: přechod z několika minut na pouhé sekundy zcela změní vnímání uživatelem prvního spuštění.
U přenosných zařízení, jako jsou ROG Xbox Ally a ROG Xbox Ally X, se tato zkrácená doba zpracování promítá do energie, která se neplýtvá na předzpracování . Společnost to jasně říká: výdrž baterie se využívá na hraní her, nikoli na kompilaci. Na stolním počítači se může doba čekání zdát kratší, ale na cestách každá minuta plného zatížení CPU a GPU ovlivňuje výdrž baterie.
Kde je k dispozici a jaká má dnes omezení
Počáteční zavedení se zaměřuje na ekosystém Xboxu na PC, konkrétněji na aplikaci Xbox a Microsoft Store . Zde se stahují hry s doprovodnými soubory PSDB nebo PSBD, které jsou při prvním spuštění integrovány s mezipamětí Windows.
Sestavení a distribuce byly vyvinuty ve spolupráci se společnostmi AMD a Xbox, takže se zpočátku zaměřujeme na grafické karty AMD . To dočasně vylučuje uživatele s grafickými kartami NVIDIA nebo ty, kteří hrají na Steam Decku, i když by z toho v budoucnu mohly těžit i jiné konzole s procesory AMD. Samotný Microsoft upřesnil, že zavádění začíná u AMD z technických a integračních důvodů.
Společnost Microsoft uvedla, že tato funkce bude dostupná společně s konzolemi ROG Xbox Ally a Ally X a bude začleněna do další verze sady DirectX 12 Agility SDK . Její zpřístupnění prostřednictvím sady Agility SDK umožní technologii přijmout více vývojářům a obchodům, jako jsou Steam, Epic Games Store a GOG, a rozšíří tak její dosah i mimo aplikaci pro Xbox.
Co to znamená pro vývojová studia
V této první fázi Microsoft uvádí, že studia nemusí dělat žádnou další práci, aby z hry mohla těžit . Systém shromažďuje potřebná data, sestavuje předkompilovanou základnu a dodává ji se hrou, čímž zachovává transparentní zážitek jak pro vývojáře, tak pro koncového uživatele.
Ve střednědobém horizontu je záměrem integrovat Advanced Shader Delivery do enginů a nástrojů, aby příprava shaderů byla k dispozici od prvního dne . To by dále rozšířilo pokrytí PSO a kritických shaderů a přijetí by nezáviselo na distribučním kanálu, ale na vlastním nástrojovém řetězci týmu.
Systém navíc detekuje změny v ovladačích grafické karty a automaticky aktualizuje mezipaměť při instalaci nového ovladače . Tím se zabrání tomu, aby vás aktualizace operačního systému nebo grafické karty nutila k přeinstalaci hry při jejím příštím spuštění.
Praktické výhody pro hráče
První výhoda je okamžitá: kratší doba čekání před začátkem hry . Zatímco dříve se ukazatel průběhu mohl natahovat i několik minut, nyní hra začíná s většinou shaderů již dostupných, což urychluje přístup k zápasu.
Druhým je stabilnější zážitek od první minuty s menším počtem zádrhelů způsobených horkou kompilací . I když ne všechny možné úzké stránky zmizí, pravděpodobnost pádu v důsledku společného shaderu je výrazně snížena.
A třetí, klíčová pro notebooky, je úspora energie v první hře . Vyhnutí se intenzivnímu využití CPU a GPU na začátku znamená, že energie je investována do toho, na čem záleží: udržování stabilních FPS a prodloužení výdrže baterie během hraní.
- Rychlejší startyInterní čísla ukazují na snížení až o 85 % a zlepšení až o 10krát.
- Méně počátečního koktáníVyšší počet připravených shaderů snižuje zádrhele v kritických okamžicích.
- Spořič baterieObzvláště patrné na ROG Xbox Ally a dalších zařízeních pro podporu mobility.
Výzvy a důvodné pochybnosti
Obrovská rozmanitost hardwaru počítačů vyvolává velkou otázku: do jaké míry může předkompilovaný balíček fungovat pro každého ? Některé analýzy naznačují, že přizpůsobení by mohlo trpět vzhledem k obrovské rozmanitosti možných kombinací, což bude muset Microsoft řešit pomocí profilů a aktualizací mezipaměti.
Další výzvou je počáteční omezení na grafické karty AMD a aplikaci Xbox . Dokud Agility SDK nerozšíří podporu na více obchodů a hardwaru, bude značná část PC publika vynechána. Spolupráce s AMD dává vzhledem k cílovým notebookům a ekosystému Xboxu dokonalý smysl, ale skutečný úspěch bude záviset na rozšíření podpory.
A konečně, Advanced Shader Delivery by mělo být chápáno spíše jako přechodné řešení, které urychluje stávající procesy, než jako změna paradigmatu v renderování . Záměrem jeho integrace do renderovacích enginů je, aby se v budoucnu stal nativní součástí produkčního pipeline, ale současný koncept se nachází někde mezi inteligentním balením a efektivní distribucí mezipaměti.
Proč je změna znatelnější u notebooků
Na stolním počítači s dostatečným výkonem může být počáteční nastavení méně náročné, ale na notebooku se počítá každá minuta . Není to jen čekání; je to přepětí, které vybíjí baterii a zahřívá zařízení ještě předtím, než začnete hrát.
Díky PSDB nebo PSBD připravené od prvního spuštění ušetří Ally a další budoucí zařízení tento náročný krok zpracování . Výsledkem je okamžitější přístup k akci a uživatelsky přívětivější profil spotřeby energie, což oceníte, když hrajete mimo dosah elektrické zásuvky.
Uvedené konkrétní případy a příklady
RPG hra od Obsidianu Avowed vyniká jako první velký beneficient s 85% zkrácením doby spouštění v interním testování . To slouží jako užitečný ukazatel pro pochopení praktického dopadu hromadné cloudové předkompilace ve srovnání s lokální kompilací.
Dopad zasekávání byl zaznamenán i u her používajících Unreal Engine 5, například v Silent Hill 2 Remake . V těchto případech byla horká kompilace jedním z viníků znatelných mikroseknutí a přesunutí této práce před vydáním hry na dané zařízení by mělo pomoci jej zmírnit.
Dostupnost a plán
Společnost Microsoft představila tuto technologii společně s konzolemi ROG Xbox Ally a ROG Xbox Ally X, čímž ji v rámci této řady zařízení uvedla na trh . Společnost uvedla datum vydání spojené s uvedením těchto notebooků na trh a uvedla, že tato funkce se později objeví i ve stolních počítačích.
Kromě toho bude další verze DirectX 12 Agility SDK obsahovat podporu pro Advanced Shader Delivery . To umožní dalším vývojářům a obchodům, jako jsou Steam, Epic Games Store a GOG, zavést předkompilaci a distribuci mezipaměti, čímž se rozšíří kompatibilita i za hranice Xbox kanálu na PC.
Microsoft také uvádí, že systém detekuje změny ovladačů a automaticky aktualizuje mezipaměť . To je klíčové, aby uživatel nemusel opakovat procesy po aktualizaci ovladače a zachoval nepřerušovaný rychlý zážitek ze spouštění.
Celkově vzato, Advanced Shader Delivery řeší klasický problém her na PC pragmatickou strategií : dobře zabalit hru, zkompilovat ji tam, kde je to nejpohodlnější, a doručit mezipaměť s hrou. Dopad může být znatelný díky zkráceným spouštěcím časům, menším zádrhelům a úsporám baterie u notebooků, ačkoli skutečný skok vpřed nastane, až se podpora rozšíří i mimo AMD a aplikaci Xbox a až herní enginy tuto technologii nativně integrují. Sdílejte tuto příručku, aby se o této technologii dozvěděli i ostatní uživatelé.