微軟在發表 Xbox Series X 之際宣布稱為 Xbox Velocity Architecture 的技術組合，其中一項即是強調能使 GPU 不經 CPU 直接系統儲存進行資料存取，而後再宣布此項技術將以 Direct Storage 的名稱應用在日後的 Windows 系統上，而微軟也藉由 Game Stack Live ( GSL )活動進一步介紹 Direct Storage 的特色，並將 API 提供給已經簽署 NDA 的開發者；這次 GSL 介紹中提到兩項重點，其一是 Direct Storage 不僅限 SSD ，傳統硬碟亦可使用，其次是受惠 Windows 11 的 Storage Stack 架構進一步最佳化，相較在 Windows 10 同樣使用 Direct Storage 效果會更為顯著。 Direct Storage 可在 Windows 10 1909 後的版本被啟用。
▲當前的遊戲載入架構難以仍限制高速儲存與高速通道的性能
▲ AMD 、 Intel 與 NVIDIA 的 CPU 與 GPU 都將支援 Direct Storage
Direct Storage 的工作模式是改變當前 GPU 對存放在硬碟、 SSD 內遊戲資料的讀取方式，目前的遊戲運作模式是在系統加載遊戲內容時，先透過 CPU 讀取硬碟中的材質資料，並透過 CPU 進行材質包解壓縮後，才能把材質傳送到 GPU 上；這樣的模式會延伸兩個問題，第一個 GPU 需等待資料先傳送到 CPU 解壓縮後才會傳送到 GPU ，第二個就是材質解壓縮的效率會受到 CPU 特性影響，而解壓縮仰賴的並非時脈而是核心數量。
▲ Direct Storage 使 GPU 能繞過 CPU 直接對儲存內的資料進行存取
▲ Direct Storage 可使遊戲載入速度大幅提升
Direct Storage 就是為了改變系統的執行效率，使 GPU 能夠直接透過 PCIe 通道與晶片組存取硬碟與 SSD 內的遊戲資料，因而使遊戲關卡的加載速度大幅提升。不過提升幅度則會因為硬碟與 SSD 的性能、通道速度有所差異，但縱使是使用傳統硬碟與 HDD 搭配 PCIe 3.0 通道，雖然比起使用 SSD 與 PCIe 4.0 通道來的慢，但仍比起傳統模式來的更快一些。
▲ RTX IO 則除了使 GPU 能直接存取儲存內的壓縮材質外，亦將解壓縮轉移到 GPU 執行
另外像是 NVIDIA 所提出的 NVIDIA RTX IO 則是建立在 Direct Storage API 的延伸應用，藉由 Direct Storage 使 GPU 能繞過 CPU 直接存取儲存內資料的特性，再把原本需要由 CPU 處理的材質解壓縮過程轉由 GPU 執行，使位在 SSD 內的壓縮材質資料直接讀取到 GPU 的 VRAM 上，再由 GPU 執行材質解壓縮的過程，比起標準規範仍須先將材質存放到系統記憶體再複製到 VRAM 的過程更直接，但就需要搭配 SSD 才能發揮 RTX IO 的效益。
