DirectStorage / NVIDIA RTX IO / AMD SmartAccess Storage（NVMe → GPU の GPU 解凍ストリーミング）

DirectStorage は、Microsoft が Windows 向けに提供している I/O API で、NVMe SSD の生スループットをほぼ落とさずに、ゲームアセットの解凍処理を CPU から GPU へオフロード することを目的としています。公式 GitHub リポジトリ microsoft/DirectStorage の README には、目的が次のように明記されています。

“DirectStorage for Windows is an API that allows game developers to unlock the full potential of high speed NVMe drives for loading game assets.”

NVIDIA RTX IO は、この DirectStorage の GPU 解凍経路を GeForce ドライバ側で実装 した GPU 向け実装を指すブランド名で、NVIDIA GeForce News 公式記事 に次のように記載されています。

“RTX IO supports DirectX through DirectStorage, and Vulkan through Vulkan extensions.”

“based on GDeflate, an open GPU compression standard contributed by NVIDIA, which is utilized by both Microsoft’s DirectStorage and new Vulkan Extensions.”

AMD SmartAccess Storage は、AMD が Computex 2022 で発表した、DirectStorage を Ryzen CPU + Radeon GPU 構成で補強するブランド名です（2026-06-10 時点で AMD 公式ページに独立した技術ホワイトペーパーは確認できておらず、本ページでは Computex 2022 発表内容と DirectStorage 1.1 公式仕様の整合範囲のみ扱います）。

本ページは、Resizable BAR（[[resizable-bar-sam-rebar]]）とは別レイヤ の機能であることを最も重要なポイントとして整理します。ReBAR が「CPU ↔ GPU の PCIe BAR を VRAM 全域まで拡張」する PCIe 標準機能であるのに対し、DirectStorage / RTX IO / SmartAccess Storage は「NVMe SSD → GPU の経路で、アセット解凍を GPU 側で行う」上位レイヤの I/O API・実装です。両者は同時に有効化でき、補完関係にあります。

3 ベンダーの公開粒度（公式表記そのまま）

実機の fps やロード時間を本サイトが計測したわけではなく、Microsoft / NVIDIA / AMD の公式表記そのまま を並べます。同じ「DirectStorage 対応」でも、ブランド側がどの軸を公開しているかは差があります。

ベンダー	ブランド名	公式呼称・対応 OS	公式に明示している中核仕様	出典
Microsoft	DirectStorage（Xbox 由来の Windows 移植）	Windows 10 / 11 / DirectX 12 Agility SDK 経由	NVMe ドライブから「multiple gigabytes a second of small (eg 64kb) data reads with minimal CPU overhead」を実現する API・1.1 で GPU 解凍（GDeflate）追加・1.4 で Zstandard codec プレビュー追加	microsoft/DirectStorage GitHub / Microsoft DirectX Dev Blog
NVIDIA	RTX IO	GeForce GTX / RTX（Maxwell 以降の DX12 対応 GPU） + Game Ready Driver	GDeflate ベース・DirectX（DirectStorage 経由） / Vulkan（NVIDIA 公式 Vulkan Extension 経由）の 2 経路提供・Portal: Prelude RTX / Ratchet & Clank: Rift Apart 等の対応タイトル	NVIDIA GeForce News / NVIDIA Developer
AMD	SmartAccess Storage（Ryzen + Radeon 構成限定）	Windows + DirectStorage 経由	DirectStorage を補強する位置付けの AMD プラットフォーム機能（CPU / GPU が同一ベンダーであることを前提とする最適化）・Computex 2022 発表	AMD Computex 2022 announcement（Tom’s Hardware などの 2022-05-23 報道）

3 ベンダー横並びでわかることは次の 3 点です。

• Microsoft DirectStorage が API レイヤの『規格』であり、NVIDIA RTX IO はその上の GPU ベンダー実装ブランド名 という構図です。NVIDIA 公式が "supports DirectX through DirectStorage, and Vulkan through Vulkan extensions." と明記している通り、DirectX 経路では DirectStorage 自体が前提です（NVIDIA 公式）。
• AMD SmartAccess Storage は AMD の Ryzen + Radeon 構成限定のブランド で、AMD 公式の独立技術ホワイトペーパーは 2026-06-10 時点で確認できておらず、DirectStorage を「補強」するという位置付けで Computex 2022 発表に依拠しています。Ryzen + Radeon 以外の構成では SmartAccess Storage ブランドは適用されない ことに注意してください（NVIDIA GPU と組み合わせた場合は RTX IO 側の経路になります）。
• 3 ブランドどれも、根幹は GDeflate ベースの GPU アセット解凍 という共通の経路を、ベンダー側の呼称・公開粒度を変えて提供しています。GDeflate 自体は NVIDIA が公開した オープン GPU 圧縮規格 で、Microsoft DirectStorage / NVIDIA RTX IO / Vulkan Extension の 3 経路から利用される共通仕様です（NVIDIA Developer 公式）。

DirectStorage 1.1 のキュー構成（Microsoft 公式 verbatim）

GPU 解凍の内部構造は、Microsoft DirectX 開発者ブログ『DirectStorage 1.1 Now Available』に次のように明記されています（Microsoft 公式）。

“DirectStorage creates a compute queue and two copy queues. The decompression takes place on the compute queue…The first copy queue is used to copy the compressed stream from system memory to the GPU. The second copy queue is used to copy the decompressed stream to the final resource.”

整理すると次の 3 キュー構成 です。

キュー	役割	担当
Copy Queue #1	圧縮ストリームを system memory → GPU へコピー	GPU 側
Compute Queue	GPU 上で GDeflate アセット解凍を実行（必要に応じて decompression metacommand / DirectCompute fallback / CPU fallback）	GPU 側（または fallback で CPU 側）
Copy Queue #2	解凍済みストリームを最終リソースへコピー	GPU 側

CPU 解凍 / GPU 解凍 / fallback の切り替え

同 Microsoft 公式記事は、ハードウェア解凍が使えないときの fallback について次のように記載しています（Microsoft 公式）。

“either by executing the decompression metacommand if available, or by dispatching the DirectCompute fallback implementation. If the GPU/driver is unable to use the DirectCompute fallback, then DirectStorage will decompress on the CPU.”

要点:

• メタコマンド経路 — GPU ドライバ側にハードウェア解凍メタコマンド（decompression metacommand）が実装されていれば最速の経路
• DirectCompute fallback — メタコマンドが無くても DirectX 12 の DirectCompute を使った汎用 fallback で GPU 上解凍
• CPU fallback — 上記 2 つが両方使えない場合は CPU が解凍

つまり「DirectStorage = 必ず GPU で解凍する」わけではなく、ドライバとハードウェアが対応していて、かつ宛先が GPU リソースの場合に GPU 側で解凍 されます。同記事は別の箇所で次のようにも明記しています（Microsoft 公式）。

“If the request is for system memory…then the CPU will be used to decompress the stream. This is to avoid the extra overhead of transferring the data to the GPU and then reading it back to system memory.”

すなわち 宛先が GPU の D3D12 リソースのときに限って GPU 解凍 の経路が走り、CPU メモリへの読み込みでは CPU 解凍が選択される、というのが公式の挙動です。

GDeflate（DirectStorage が採用するオープン圧縮規格）

NVIDIA Technical Blog『Accelerating Load Times for DirectX Games and Apps with GDeflate for DirectStorage』に、GDeflate のタイル分割が次のように明記されています（NVIDIA Developer Blog）。

“GDeflate splits the uncompressed stream into 64 KiB-sized tiles. Each tile is compressed separately.”

公式に整理されているポイント:

• 64 KiB タイル単位 の独立圧縮 — 各タイルが独立しているため、GPU の並列 SIMD レーン群でタイルを同時並列に解凍できる
• NVIDIA が公開したオープン GPU 圧縮規格 — DirectStorage / Vulkan Extension の両方が同じ GDeflate を使う（NVIDIA Developer 公式）
• DirectStorage 1.4 では Zstandard codec も選択肢として追加（公開プレビュー）— アセット圧縮 codec が GDeflate 単独ではない選択肢を提供（DirectX State of the Union 2026 GDC 発表に基づく）

ReBAR / Smart Access Memory との違い（別レイヤ）

ここが本ページで最も重要な整理です。DirectStorage / RTX IO / SmartAccess Storage は Resizable BAR（[[resizable-bar-sam-rebar]] / Smart Access Memory）とは別レイヤの機能 で、両者は同時に有効化できます。混同しやすい 2 機能の差を整理すると次のとおりです。

軸	Resizable BAR / SAM	DirectStorage / RTX IO / SmartAccess Storage
レイヤ	PCIe 標準機能（BAR サイズ可変化）	Windows API + GPU ドライバ実装（I/O 経路最適化）
経路	CPU ↔ GPU（VRAM 全域アクセス）	NVMe SSD → GPU（アセット解凍）
対象	CPU から GPU の VRAM 全域への直接アクセス	SSD 上の圧縮アセットを GPU 側で解凍
有効化	BIOS（Above 4G Decoding + Resizable BAR + CSM disable） + 対応 CPU / マザー / VBIOS	Windows 10/11 + DirectX 12 Agility SDK + 対応ゲーム + NVMe SSD + DirectStorage 対応 GPU/ドライバ
効果が出る場面	一部タイトルで GPU バウンドな状況・大容量テクスチャ転送時	ゲームのロード時間短縮・テクスチャストリーミング滑らかさ・install size 縮小
必要条件	対応 GPU（GeForce RTX 30 以降 / Radeon RX 6000 以降 / Arc A シリーズ）＋ 対応 CPU / マザー	高速 NVMe SSD（公式 README 表現 “multiple gigabytes a second”）＋ DirectX 12 対応 GPU
ブランド名	AMD = SAM / NVIDIA = ReBAR / Intel = ReBAR	Microsoft = DirectStorage / NVIDIA = RTX IO / AMD = SmartAccess Storage

つまり、「ReBAR を有効化したから DirectStorage も自動で有効化される」「DirectStorage 対応 GPU を買えば ReBAR は不要」というのは どちらも誤り で、両者は別の経路を別の目的で最適化する独立した機能です。同じく AMD ブランドでも、SAM（Smart Access Memory）= CPU ↔ GPU の PCIe BAR 拡張 と、SmartAccess Storage = NVMe SSD → GPU の I/O 経路最適化 は別機能なので、AMD ブランドの命名類似性で混同しないように注意してください。

紛らわしい 5 用語の切り分け

NVMe → GPU 系の I/O 機能には類似ブランドが多く混同されがちです。一次/公式ソースに沿って整理します。

用語	提供元	レイヤ	対象経路
DirectStorage	Microsoft	Windows API	NVMe → GPU（API レイヤの規格）
RTX IO	NVIDIA	GeForce ドライバ実装	NVMe → GeForce GPU（DirectX + Vulkan の 2 経路）
SmartAccess Storage	AMD	Ryzen + Radeon プラットフォーム最適化	NVMe → Radeon GPU（DirectStorage を補強）
GDeflate	NVIDIA（オープン規格として公開）	圧縮 codec	DirectStorage / RTX IO / Vulkan Extension が共有する codec
Smart Access Memory（SAM）	AMD	PCIe BAR 拡張機能	CPU ↔ GPU（NVMe は無関係）

最も混同しやすいのは SmartAccess Storage ⇔ Smart Access Memory（SAM） で、ブランド名が「Smart Access」共通でも別機能です（[[resizable-bar-sam-rebar]] 参照）。Storage と Memory の単語差 が経路差を表しており、Storage は SSD 経路、Memory は VRAM 経路です。

NVMe SSD 側の要件

DirectStorage / RTX IO / SmartAccess Storage は、いずれも NVMe SSD の生スループットを前提 とした設計です。Microsoft 公式 README の表現「multiple gigabytes a second of small (eg 64kb) data reads with minimal CPU overhead」が示すとおり、SATA SSD や HDD では本機能の効果が大きく減衰します（API そのものは動作する場合でも、SSD 側のシーケンシャル読み出し性能で頭打ちになります）。

PCIe Gen5 NVMe SSD（[[pcie-gen5-ssd]]）の高い順次読み出し性能・低レイテンシは DirectStorage が想定する I/O 経路と整合性が高い構成です。ただし Microsoft 公式 README は PCIe Gen4 / Gen5 のどちらが必須かを限定していない ので、本サイトでは「Gen5 必須」「Gen4 では効果が出ない」といった断定主張は行いません。

GPU 側の対応状況

• NVIDIA：NVIDIA GeForce News 公式 が「RTX IO は すべての modern DX12 GPU でサポート（Maxwell 以降）」「GeForce RTX 40 Series GPU で最速」「ロード時間は GPU と SSD の双方で決まる」と verbatim 明示。
• AMD：SmartAccess Storage は Ryzen 7000 + Radeon RX 6000 系以上 + 対応 PCIe 4.0 / 5.0 NVMe SSD の組み合わせ前提として 2022-05-23 の Computex 2022 で発表（AMD 公式独立技術ホワイトペーパーは 2026-06-10 時点で本サイトで確認できておらず、Computex 2022 発表ベースの整理に留めます）。
• Intel：Arc A シリーズが DirectStorage 対応 GPU として動作する旨はゲーマー向けメディアで言及されていますが、Intel 独自の RTX IO / SmartAccess Storage 相当ブランド名は 2026-06-10 時点で確認できておらず、Microsoft DirectStorage 経路の標準 DX12 GPU 対応として扱うのが安全です。

DirectStorage 対応タイトルが増えると何が変わるか

• ロード時間の短縮 — NVIDIA 公式が Portal: Prelude RTX で「always on (you don’t need to toggle it in a menu), and it enables much faster texture load time, minimizing asset pop-in.」と verbatim 明示（NVIDIA 公式）。
• install size 縮小 — 同記事で「install size [was reduced] by 44%」と Portal: Prelude RTX の具体的縮小率を明示（GDeflate 圧縮による）。これは Microsoft / NVIDIA いずれも汎用に保証する数値ではなく、当該タイトルの公式発表値 であることに注意してください。
• テクスチャストリーミングのスムーズ化 — RTX IO 公式説明「minimizing asset pop-in」の通り、シームレスなオープンワールド系・大量テクスチャストリーミング系タイトルで実効効果が出やすい設計です。

ただし、「DirectStorage 対応 GPU を買えば必ずすべてのゲームのロードが速くなる」わけではありません。ロード時間短縮の効果は、ゲーム側が DirectStorage API を採用していて、かつアセットが GDeflate / Zstd で圧縮されている ことが前提です。2026-06-10 時点で DirectStorage 1.1 以降を採用するタイトルは少数で、本サイトでは「対応タイトルかどうかをパブリッシャー公式情報で確認すること」を購入判断の前提としています。

編集部の検証範囲（誠実な整理）

• 本ページは Microsoft DirectX 開発者ブログ / NVIDIA GeForce News / NVIDIA Developer / microsoft/DirectStorage GitHub の 公式 verbatim 引用のみ を扱います。
• 本サイトは ロード時間 / fps / install size の実機計測 を行っていません。NVIDIA 公式が明記する「44% install size reduction」「always on」等の値はメーカー公式発表値の引用です。
• 「DirectStorage 対応 = 必ず速くなる」「RTX IO 非対応 GPU は今すぐ買い替えるべき」断定主張は行いません（公式どちらも書いていません）。
• AMD SmartAccess Storage は AMD 公式独立技術ホワイトペーパーが 2026-06-10 時点で本サイトでは確認できておらず、Computex 2022 発表内容と DirectStorage 公式仕様の整合範囲のみを扱います。
• GDeflate 自体はオープン規格としてベンダー中立に提供されており、特定 GPU ベンダーの占有技術ではありません。

購入判断にどう効くか

ゲーミング PC / GPU / NVMe SSD の購入判断に DirectStorage 系機能を組み込む観点を整理します。

観点	チェックポイント
GPU	DirectX 12 対応の現行 GPU（GeForce GTX 9xx 以降 / Radeon RX 6000 以降 / Intel Arc A 以降）であればまず動作するが、ロード時間短縮の絶対値は GPU 性能に依存（NVIDIA 公式表現「load times are fastest on more powerful GPUs and SSDs」）
NVMe SSD	”multiple gigabytes a second” の順次読み出しと低レイテンシが前提。SATA SSD / HDD は対象外と考えるのが安全
対応タイトル数	2026-06-10 時点で DirectStorage 1.1+ 採用タイトルは少数。購入判断を 将来の対応タイトル増加への投資 として考えるか、現時点の効果が見える既知対応タイトル に絞るかで重みが変わる
ReBAR との関係	別レイヤ機能なので両方有効化が望ましい（[[resizable-bar-sam-rebar]] / [[motherboard-chipset]] / [[gpu-class]] / [[vram-gpu-memory]] / [[pcie-gen5-ssd]] 各ページ参照）

DirectStorage / RTX IO / SmartAccess Storage は、現時点で爆発的なロード時間短縮が見える機能というよりは、ゲーム制作側が API を採用していくに従って効果が広がっていくインフラ層 という性質の機能です。本サイトの GPU・SSD・マザーボード関連ランキングや製品ページでは、対応状況を絶対則として扱わず、他のスペック（[[gpu-class]] / [[vram-gpu-memory]] / [[pcie-gen5-ssd]] / [[resizable-bar-sam-rebar]]）と並列の選定軸の一つ として扱っています。

関連用語

• [[resizable-bar-sam-rebar]] — CPU ↔ GPU の PCIe BAR 拡張機能（別レイヤ）
• [[pcie-gen5-ssd]] — DirectStorage の前提となる NVMe SSD 世代
• [[gpu-class]] — DirectX 12 対応 GPU の世代
• [[vram-gpu-memory]] — GPU 解凍時にアセットが展開される先
• [[dlss-fsr-xess]] — GPU 側のもうひとつの I/O 削減技術（フレーム生成・アップスケール）
• [[motherboard-chipset]] — NVMe SSD のレーン数・PCIe Gen に影響
• [[cpu-cores-pcores-ecores]] — CPU 側の解凍負荷が減ることでコア負荷分散にも影響