NVIDIA Optimus: новая технология на примере Asus UL50VF. NVidia Optimus — краткий обзор технологии ⇡ Как работает NVIDIA Optimus
Высокая производительность или хорошие мобильные качества? При покупке ноутбука поиск ответа на этот незамысловатый вопрос частенько заставляет пользователя терзаться в муках выбора. Разумеется, всегда хочется и того, и другого, причем сразу. На рынке уже достаточно давно существуют ноутбуки, оснащенные одновременно и экономичным интегрированным видеоадаптером, и относительно мощным выделенным GPU. Вот только почему-то они далеко не так популярны, как этого многим хотелось бы. В чем же проблема и каково ее оптимальное решение?
⇡ Зачем нужен NVIDIA Optimus
Исторически, первым ноутбуком с двойной переключаемой графикой был Sony VAIO SZ . В нем использовалась обычная для того времени интегрированная графическая система Intel, а также внешний видеоадаптер NVIDIA - одно из младших решений линейки GeForce M, но все-таки заметно более производительное, чем встроенная графика. Для того времени это был настоящий прорыв, позволивший Sony VAIO SZ быть одновременно и действительно долгоиграющим ноутбуком, и более-менее справляться с играми, разумеется, по меркам мобильных ПК. У данного решения был лишь один минус - для смены активного графического адаптера требовалась перезагрузка.
В 2009 году оба ведущих производителя графических чипов - NVIDIA и ATI, разумеется, не без участия компании Intel, улучшили механизм переключения с интегрированного видеоадаптера на выделенный. В прошлом году было выпущено достаточно много ноутбуков с двойной графической системой. В новых моделях для переключения видеочипов перестала требоваться перезагрузка, однако кое-какие неудобства все-таки остались. Вот некоторые недостатки переключаемых графических систем:
- Необходимость переключения вручную. Отчасти это было автоматизировано за счет привязки к профилям энергосбережения Windows. Однако для полной уверенности в том, что используется именно тот видеоадаптер, который нужен в данный момент, приходится это проверять и переключаться вручную, если это не так.
- Затраты времени на переключение. Хотя перезагрузка ноутбука больше не требуется, для переключения графики все еще необходимо порядка 5-10 секунд или более.
- Мерцание экрана. Во время переключения происходит мерцание экрана ноутбука. Вкупе со странным поведением операционной системы в этот момент ("торможение" или временное "подвисание"), это может навести неопытного пользователя на мысль о том, что с ноутбуком что-то не в порядке.
- Блокирование переключения приложениями. Некоторые приложения могут препятствовать переключению с одного графического адаптера на другой, поэтому их приходится закрывать, чтобы разблокировать процесс. В противном случае, при работе от аккумулятора ноутбук продолжит использовать выделенный видеочип, в то время как пользователь пребывает в полной уверенности, что работает на интегрированной графике, поэтому ожидает соответствующего времени автономной работы.
- Увеличенная стоимость. Переключаемая графика использует дополнительную системную логику - коммутатор и еще один интерфейс вывода на дисплей, что увеличивает стоимость по сравнению со стандартной платформой. Из-за этого во многих случаях производители предпочитают сэкономить и использовать либо только внешнюю, либо только интегрированную графику.
Старая схема организации переключаемой графики требовала использования дополнительного API
Для тех, кто более менее разбирается в компьютерах, все вышеперечисленные причины не представляют особых сложностей. Однако для неопытных пользователей, коих, как ни крути, большинство, переключение графики выглядит сложной и неочевидной процедурой, в процессе которой ноутбук ведет себя "странно". Например, купил такой пользователь ноутбук, в характеристиках которого указан внешний графический адаптер, а потом не может понять, почему же у него игры "не идут". А игры медленно работают потому, что был активен профиль энергосбережения, предполагающий использование интегрированной графики. В итоге, в лучшем случае, пользователь потратит время на общение с техподдержкой, а в худшем - потеряет доверие к производителям ноутбука и графического адаптера, а также продавцу, "обманувшему" при покупке. Можно, конечно, возразить, что если человек не способен прочесть инструкцию и понять, как пользоваться технологией, то оно ему, наверное, и не нужно. Однако в XXI веке такая аргументация едва ли допустима - в магазинах ноутбуки уже давно стоят на соседних полках с микроволновками и миксерами, и пользуются ими далеко не одни "компьютерщики". А переключаемая графика - это такая штука, которая может быть действительно полезна подавляющему большинству пользователей, а не только самым "продвинутым". Так или иначе, в компании NVIDIA решили заняться улучшением и упрощением процедуры переключения между интегрированной и дискретной графикой. Результатом этой работы и стала технология NVIDIA Optimus, а что она из себя представляет, мы сейчас и рассмотрим.
⇡ Как устроена NVIDIA Optimus
Технологию можно условно разделить на две составляющие - программную и аппаратную. Программная часть осуществляет слежение за обстановкой. Она распознает текущие потребности в производительности и включает или отключает выделенный графический процессор в соответствии с ситуацией. Компания NVIDIA выделяет два наиболее существенных программных аспекта технологии Optimus: во-первых, это Optimus Routing Layer (слой маршрутизации Optimus), во-вторых, набор профилей приложений Optimus. Слой маршрутизации позволяет распознавать потребности приложений в автоматическом режиме. Выделенное видеоядро активируется, если приложение посылает один из трех видов вызовов:- DX Call: любое DirectX-приложение (в частности, графический движок любой игры) инициирует этот вызов;
- DXVA (DirectX Video Acceleration) Call: этот вызов посылают программы воспроизведения видео;
- CUDA Call: инициируется приложениями, использующими NVIDIA CUDA.
Во-вторых, для максимально быстрого и прозрачного процесса переключения видеядер, NVIDIA предусмотрела дополнительный блок, встроенный в выделенный графический адаптер, который называется Optimus Copy Engine. Этот "движок копирования" снимает с графического процессора нагрузку по синхронизации содержимого выделенной видеопамяти и разделяемой оперативной памяти, которая используется интегрированной графикой.
⇡ Как работает NVIDIA Optimus
С точки зрения пользователя, эта система работает предельно просто. Если используется приложение, в котором использование внешнего GPU может принести определенную пользу, скажем, повысить качество видео, скорость рендеринга, снизить нагрузку на процессор и т.д., то система включает выделенный, более производительный графический адаптер. Если приложение не сможет получить какие-либо преимущества от использования внешней графики, то задействуется более "экономичное", с точки зрения энергопотребления, интегрированное видеоядро. И, что самое главное, это происходит полностью автоматически, мгновенно, и без каких-либо видимых эффектов, способных вызвать у пользователя малейший дискомфорт. Визуально, при переключении графики с помощью технологии NVIDIA Optimus не происходит вообще ничего. Настолько ничего, что в NVIDIA даже потратили время на создание специального микро-приложения, которое показывает, какой из графических адаптеров задействован в данный момент. Эта программка создана просто для того, чтобы пользователь хоть как-то мог оценить изящество работы технологии NVIDIA Optimus.Честное слово - вживую все выглядит точно так же, как на этой анимированной картинке. "Раз" - и ноутбук переключается на выделенный видеоадаптер, "два" - и обратно, на интегрированную графику. Пользоваться технологией NVIDIA Optimus максимально комфортно - просто работаешь за ноутбуком, а он сам включает нужное видеоядро, в зависимости от "тяжести" графической задачи. Для большей наглядности имеет смысл рассмотреть несколько сценариев работы Optimus, иллюстрирующие принцип работы технологии NVIDIA Optimus.
Сценарий 1: компьютерная игра World of Warcraft
Компьютерной игре требуется высокая производительность графической подсистемы. Очевидно, что для игр выделенная графика подходит гораздо лучше, чем интегрированная. Даже в не самой требовательной игре, такой как World of Warcraft, интегрированный графический адаптер вряд ли обеспечит приемлемую частоту смены кадров при высоком качестве графики, в то время как любой современный дискретный GPU обеспечит значительно более высокую скорость и качество. Как работает NVIDIA Optimus . Пользователь запускает игру. NVIDIA Optimus распознает ее запуск и переключает ноутбук на выделенный графический адаптер для повышения производительности. Если игра будет поставлена на паузу на длительный период времени, выделенный GPU будет выключен для сбережения энергии до тех пор, пока игра не будет снята с паузы.
Сценарий 2: конвертирование и копирование видео на плеер Zune HD
Компьютеры с интегрированной графикой при конвертировании видео вынуждены полагаться исключительно на производительность центрального процессора. С другой стороны, системы с GPU производства NVIDIA способны снять нагрузку с процессора за счет использования технологии CUDA. Распознается запуск приложения, поддерживающего NVIDIA CUDA, и ноутбук переключается на выделенный графический адаптер. Как только это приложение будет закрыто, происходит обратное переключение на интегрированную графику для снижения энергопотребления.
Сценарий 3: просмотр web-страниц
При работе в Сети, например, просмотре web-страниц, электронной почты и т.д., производительность графического адаптера остается незадействованной. Фактически, система с интегрированной графикой в таких условиях ни в чем не уступает системе с выделенным GPU, значительно превосходя ее в энергосбережении. Однако при воспроизведении контента использующего Adobe Flash 10.1, и особенно - потокового HD-видео, выделенное видеоядро может очень даже пригодиться. Как действует NVIDIA Optimus. Пользователь запускает web-браузер. Драйвер Optimus видит, что ресурсоемких приложений не запущено, поэтому внешний видеоадаптер остается выключенным. Благодаря этому, система потребляет меньше энергии и обеспечивает длительное время автономной работы. В то же время, производительность остается вполне достаточной для просмотра web-страниц. Однако если пользователь заходит на страницу с потоковым флэш-видео, например, Youtube, то NVIDIA Optimus распознает, что включение выделенного графического процессора может поднять производительность и качество воспроизведения роликов Adobe Flash 10.1, и включает выделенный видеоадаптер.
⇡ Где искать NVIDIA Optimus
В 2010 году основным партнером для продвижения технологических новинок NVIDIA была выбрана компания ASUS. И на данный момент именно этот производитель получил эксклюзивное право на технологии NVIDIA Optimus (а также на использование технологии 3D Vision в ноутбуках). Эксклюзив, разумеется, временный. Однако в самое ближайшее время, порядка пары месяцев, Optimus-ноутбуки будет продавать только ASUS. Сразу после этого свои устройства должна представить компания Acer. Надо полагать, прочие производители также не заставят долго ждать и выпустят аналогичные продукты. Поддержкой технологии NVIDIA Optimus обладают графические адаптеры серий GeForce 200M и 300M, а также новое поколение NVIDIA Ion. Технология в основном рассчитана на ультрапортативные компьютеры: нетбуки, CULV-ноутбуки, наиболее компактные модели "обычных" производительных ноутбуков. Хотя, конечно, задействовать ее можно в любом компьютере, к примеру, в ASUS собираются использовать технологию NVIDIA Optimus в одном из будущих ноутбуков игровой G-серии. И все-таки, первым ноутбуком, поддерживающим технологию NVIDIA Optimus, стал ASUS UL50Vf - самый крупный представитель тонкой, легкой и долгоиграющей серии портативных компьютеров ASUS.По большому счету, не очень понятно, как можно численно измерить "полезность" NVIDIA Optimus. Ведь эта технология не обещает никаких количественных улучшений, и в сухих цифрах она ничем не лучше (но, конечно, и не хуже) любой другой системы, использующей "гибридную" графику, будь то старая реализация Sony, требующая перезагрузки, или одно из прошлогодних решений от ATI или NVIDIA. Дело в том, что NVIDIA Optimus лучше обоих "поколений" переключаемой графики не количественно, а качественно. Единственное, что можно было бы измерить - время переключения графики, с NVIDIA Optimus и без. Но и это фактически бессмысленно, поскольку без NVIDIA Optimus процесс переключения занимает около 5-10 секунд, а с Optimus - доли секунды. А уж какие именно доли - три тысячных, четыре сотых или полторы десятых, в принципе, совершенно не важно. Разница в любом случае огромна.
⇡ Выводы
Компания NVIDIA провела хорошую работу, проанализировав все недостатки существовавших систем переключения графики и последовательно устранив их. Благодаря упрощению Optimus аппаратной части (и, разумеется, тому факту, что отныне большинство процессоров Intel будет оснащаться встроенной графикой), производители более охотно будут делать ноутбуки с подобной двойной графикой. А благодаря простоте и прозрачности использования, покупатели ноутбуков будут больше заинтересованы в гибридных графических системах. Оба этих факта, в конечном итоге, должны увеличить распространение таких систем и максимально снизить цену вопроса.Технология NVIDIA Optimus предназначена для сочетания производительности ноутбука и долгого времени его автономной работы.
Слоган технологии звучит так: производительность + время автономной работы.
То есть основной посыл NVIDIA - добиться от ноутбука высокой производительности не в ущерб времени работы.
В ноутбуке есть встроенная видеокарта, есть дискретная.
Предполагается, что первую вы будете использовать во время «офисной» работы, вторую - в тех случаях, когда вам необходимо аппаратное ускорение, будь то игры, HD-видео, в том числе FullHD в браузерах, работа с мультимедиа и прочее.
Раньше для переключения между графическими картами необходимо было ваше участие - переключение происходило вручную.
Над клавиатурой находится кнопка переключения режимов питания.
При этом требуется либо перезагружать ноутбук, либо перезагружать ОС или, самый лучший вариант, ничего не делать, но при этом некоторые программы могут отказаться работать, начинали просить перезагрузки.
В любом случае процесс порой занимал не меньше 15 секунд времени.
Технология Optimus работает таким образом: в случае необходимости аппаратного ускорения система сама включает дискретную графику.
Происходит это буквально за секунду.
У NVIDIA есть специальный индикатор, который показывает, когда работает внешняя графика, а когда - нет.
Работаете с текстом - используется встроенная графическая карта, открыли страницу с браузером, где воспроизводится FullHD-видео, - «графика» тут же включается.
Переключились на другое окно, где просто текст, - и система вновь отключает внешнюю графическую карту.
Не будем вдаваться в дебри работы технологии, но представитель фирмы уверяет, что во время отключения внешней карты на неё полностью прекращается подача энергии.
То есть буквально карту можно вытащить, эксперимент такой был проведен, карту с интерфейсом PCI Express просто вытащили из тестового стенда, система не ругнулась и не заметила ничего, продолжая работать на встроенной графике.
Для технологии Optimus могут быть использованы только процессоры Intel.
Причем со стороны NVIDIA нет никаких барьеров, компании AMD было предложено принять участие в работе технологии, однако последние отказались.
Как следствие, Optimus можно встретить в ноутбуках с процессорами Intel Core2Duo, Core i7, Core i5, Core i3, Atom N4xx.
В качестве дискретного графического решения могут выступать видеокарты GeForce M (nextgen), GeForce 300M, GeForce 200M, а также нового поколения ION.
Технология Optimus распространяется на все классы ноутбуков: mainstream, gaming, thin and light, netbooks.
Может прозвучать вопрос о системе работы технологии:
можно ли настраивать степень отключаемости, например, деактивации лишь нескольких графических процессоров в видеокарте.
Ответ отрицательный - Optimus работает исключительно по принципу on/off.
Драйвер AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2 Optional
Новая версия драйвера AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2 Optional повышает производительность в игре «Borderlands 3» и добавляет поддержку технологии коррекции изображения Radeon Image Sharpening.
Накопительное обновление Windows 10 1903 KB4515384 (добавлено)
10 сентября 2019 г. Microsoft выпустила накопительное обновление для Windows 10 версии 1903 - KB4515384 с рядом улучшений безопасности и исправлением ошибки, которая нарушила работу Windows Search и вызвала высокую загрузку ЦП.
Драйвер Game Ready GeForce 436.30 WHQL
Компания NVIDIA выпустила пакет драйверов Game Ready GeForce 436.30 WHQL, который предназначен для оптимизации в играх: «Gears 5», «Borderlands 3» и «Call of Duty: Modern Warfare», «FIFA 20», «The Surge 2» и «Code Vein», исправляет ряд ошибок, замеченных в предыдущих релизах, и расширяет перечень дисплеев категории G-Sync Compatible.
В начале февраля компания NVIDIA впервые рассказала о своей новой разработке - технологии, которую скоро будут желать увидеть в ноутбуках многие покупатели. Сначала Optimus будет применяться только в ноутбуках компании Asus, однако со временем, надеюсь, этой привилегией сможет воспользоваться значительно большее количество производителей.
Слоган технологии звучит так: Производительность + Время автономной работы.
То есть основной посыл NVIDIA - добиться от ноутбука высокой производительности не в ущерб времени работы.
Для начала немного статистики. Исходя из собственных аналитических прогнозов, в период с 2010 по 2013 год компания NVIDIA предсказывает двукратное увеличение продаж ноутбуков по отношению к показателям сегодняшнего дня. Такие смелые предположения компания подкрепляет намерением максимально сосредоточить свои усилия на рынке ноутбуков.
Разработанная компанией технология Optimus в перспективе должна быть внедрена во все ноутбуки с переключаемой графикой. Такие машины на рынке уже достаточно давно. Описываю ситуацию: в ноутбуке есть встроенная видеокарта, есть дискретная. Предполагается, что первую вы будете использовать во время «офисной» работы, вторую - в тех случаях, когда вам необходимо аппаратное ускорение, будь то игры, HD-видео, в том числе FullHD в браузерах, работа с мультимедиа и прочее. Раньше для переключения между графическими картами необходимо было ваше участие – переключение происходило вручную. При этом требовалось либо перезагружать ноутбук, либо перезагружать ОС или, самый лучший вариант, ничего не делать, но при этом некоторые программы могли отказаться работать, начинали просить перезагрузки. В любом случае процесс порой занимал не меньше 15 секунд времени.
Можно по-разному оценивать приведенные выше доводы, наверняка вы скажите, что в этом нет ничего сложного, но статистика показывает, что большинство пользователей вообще не разбираются, как переключать графику, и в итоге либо редко используют возможность переключения, либо всегда используют ноутбук с активированной дискретной видеокартой, что, естественно, приводит к значительному уменьшению времени работы.
Технология Optimus работает таким образом: в случае необходимости аппаратного ускорения система сама включает дискретную графику. Происходит это буквально за секунду. Очень наглядно это выглядит вживую: у NVIDIA есть специальный индикатор, который показывает, когда работает внешняя графика, а когда - нет. Работаете с текстом - используется встроенная графическая карта, открыли страницу с браузером, где воспроизводится FullHD-видео, - «графика» тут же включается. Переключились на другое окно, где просто текст, - и система вновь отключает внешнюю графическую карту.
Не будем вдаваться в дебри работы технологии, но представитель фирмы на презентации уверял, что во время отключения внешней карты на неё полностью прекращается подача энергии. То есть буквально карту можно вытащить, эксперимент такой был проведен, карту с интерфейсом PCI Express просто вытащили из тестового стенда, система не ругнулась и не заметила ничего, продолжая работать на встроенной графике.
Для технологии Optimus могут быть использованы только процессоры Intel. Причем со стороны NVIDIA нет никаких барьеров, компании AMD было предложено принять участие в работе технологии, однако последние отказались. Как следствие, Optimus можно будет встретить в ноутбуках с процессорами Intel Core2Duo, Core i7, Core i5, Core i3, Atom N4xx. В качестве дискретного графического решения могут выступать видеокарты GeForce M (nextgen), GeForce 300M, GeForce 200M, а также нового поколения ION, премьера которого состоялась на выставке CEBIT в Германии.
На технологию Optimus в NVIDIA возлагают большие надежды, мало того, называют её одной из ключевых для компании.
Новая разработка будет распространяться на все классы ноутбуков: mainstream, gaming, thin and light, netbooks. На данный момент с точностью можно говорить о моделях от компании Asus: UL50VF N82JV, N30JV, N71JV, N61JV.
К лету число ноутбуков от разных производителей должно достигнуть 50 штук.
Заранее предугадывая вопрос, стоит ли ожидать ноутбуков от Apple с этой технологией, на презентации отказались ответить, предложив обратиться напрямую к Apple.
Также прозвучал вопрос о системе работы технологии, можно ли настраивать степень отключаемости, например, деактивации лишь нескольких графических процессоров в видеокарте. Однако ответ был отрицательным – Optimus работает исключительно по принципу on/off.
Чтобы не быть голословным, на презентации весь процесс демонстрировался на ноутбуке Asus UL50VF. На мероприятии присутствовали две версии этого ноутбука: одна с гибридной графической системой, но без возможности автоматического переключения, вторая модель с технологией Optimus.
Записанное мной видео, на котором сравниваются ноутбуки, демонстрируются возможности технологии Optimus, а также звучат ответы на некоторые вопросы.
После мероприятия нам удалось в течение нескольких дней опробовать технологию в действии, тест проходил на том же ноутбуке, что присутствовал на презентации, – Asus UL50VF.
Первый взгляд. NVIDIA Optimus - ASUS UL50VF
Несмотря на то, что перед нами большой ноутбук с экраном в 15.6 дюйма, устройство крайне компактное. Физические размеры UL50VF составляют 38.6x25.9x1.64~2.64 см, вес - 2.3 кг (с 8-ячеечной батареей). Впечатляющие параметры для полноразмерной машины. Не в последнюю очередь на вес ноутбука повлияли используемые материалы. Крышка покрыта «прочным тонкошлифованным алюминием», что, по словам производителя, позволит сохранить прекрасный внешний вид даже при ежедневном использовании.
Сам экран глянцевый, имеет диагональ 15.6 дюйма, разрешение составляет 1366x768 пикселей, имеется LED-подсветка.
Раскрыв ноутбук, мы обнаружим обилие глянцевого пластика. При этом взгляд практически сразу падает на площадку под клавиатурой. Здесь более чем достаточно места для расположения рук при наборе текста, при этом тачпад никак не выделен на фоне всей поверхности, и лишь перфорация в виде углублений обозначает элемент управления.
Также можно обратить внимание на отсутствие области прокрутки, её действительно нет, по крайней мере в привычном понимании. В ноутбуке Asus UL50VF прокрутка осуществляется с помощью жестов: для перемещения по странице необходимо провести двумя пальцами по площадке. Кнопки тачпада объединены в одну полоску, ход у кнопок не особо большой.
Клавиатура в целом удобна. Имеется дополнительный блок клавиш, при этом цифровые кнопки несколько уже остальных. С непривычки ими не очень удобно пользоваться, всё дело в том, что нижний ряд (где находится 0) вплотную соседствует с клавишами-курсорами. В остальном клавиатура полноценного размера, клавиши отделены друг от друга, ход приемлемый для комфортной работы. Несмотря на это, субъективные впечатления при наборе текстов: меня не покидало ощущение некого дискомфорта, возможно, из-за того, что клавиши немного "ходят" в своем гнезде, немного дребезжат. Возможно, это особенность инженерного образца, также не исключаю, что это чистой воды субъективизм, к тому же, при покупке несложно будет проверить, насколько этот момент будет заметен лично вам.
Над клавиатурой симметрично слева и справа находится кнопка переключения режимов питания и кнопка включения ноутбука. Если бы не технология NVIDIA Optimus, то с помощью специальной кнопки осуществлялось бы переключение между видеокартой встроенной и дискретным решением. Насколько я знаю, в продаже будут оба ноутбука, как с технологией Optimus, так и без неё.
Перед тем как описать впечатления от новой технологии, давайте поговорим о техническом оснащении ноутбука. В UL50VF может быть установлен как процессор Intel Core2 Duo SU7300 1.3 ГГц , так и Intel Celeron SU2300 1.2 ГГц . Используется оперативная память DDR3 1066 MHz SDRAM, имеются два слота, благодаря которым может быть установлено до 4 Гбайт памяти.
Графическая система представлена картами Intel 4500MHD и дискретным решением NVIDIA GeForce G 210M, обладающим собственной памятью 512 MB GDDR3 VRAM (в коммерческом варианте видеокарта может быть переименована в G310M).
Варианты жестких дисков: 250 Гбайт (скорость вращения 5200 об/с), 320 Гбайт (5400 об/с), 500 Гбайт (5400 об/с).
Помимо этого имеются:
- Оптический привод DVD Super Multi
- Кард-ридер 5 in 1 (SD, MMC, MS-Pro, xD)
- Камера 0.3 Mega Pixel
- Модули беспроводной связи:
- Bluetooth V2.0+EDR (опция)
- 10/100/1000 Base T
Intel WiFi Link 1000
AzureWave NE785H
Integrated 802.11a/b/g/n
- 1 x Microphone-in jack
1 x Headphone-out jack (S/PDIF) 1 x VGA port/Mini D-sub 15-pin
3 x USB 2.0 ports1 x RJ45 LAN Jack for LAN - 1х HDMI
Теперь информация о производительности:
Хочется отметить, что для корректной работы автоматического переключения графических карт между собой необходимо обновить драйвера на последнюю версию. Если этого не сделать, NVIDIA Optimus будет работать некорректно. Для примера взгляните на верхний скриншот оценки Windows 7 графической системы, понятно, что низкая оценка обусловлена тем, что была отключена дискретная карта.
После установки драйверов, специального ПО, последней версии Flash 10.1 всё работает стабильно. Заходим на YouTube, запустив 1080p видео, индикатор (служебная программа) тут зеленой надписью ON оповещает нас о подключенной внешней карте NVIDIA. Переходим в Word либо на вкладку с открытой страничкой ЖЖ - вновь включается встроенное решение.
В результате этого с пользователя полностью снимается забота о переключении графики. Исключается вариант, что вы забудете переключиться на встроенную графику, и ноутбук посадит аккумулятор за полтора-два часа. Производитель заявляет о максимальном времени работы в 12 часов, у меня Asus UL50VF проработал 6 часов. В нашем случае был установлен аккумулятор с параметрами 5800 мАч, 84 Вт/ч. Но не забывайте, что я ноутбук особо не щадил, постоянно просматривались многочисленные ролики на YouTube в высоком разрешении, воспроизводились через проигрыватель HD-фильмы (сериалы), запускалась программа конвертации Badaboom (использующая аппаратное ускорение CUDA).
Для полной зарядки аккумулятора ноутбуку потребовалось два с половиной часа.
Обратите внимание, что блок питания у ноутбука весьма скромных размеров. Провод от блока при этом тонкий, но общая длина достаточно велика.
Вывод
Новая технология у NVIDIA получилась очень интересная и, если хотите, желанная. Вообще, странный вопрос, согласитесь: когда у вас поинтересуются, как лучше, когда вы самостоятельно туда-сюда переключаете графические карты или когда интеллектуальная система делает всё автоматически при необходимости? Ответ очевиден. И сегодня на примере Asus UL50VF мы увидели, что производительный, полноценный ноутбук с большой диагональю экрана может быть легким и работать более 6 часов.
К сожалению, увидеть NVIDIA Optimus можно будет пока только в ноутбуках компании Asus в следующих моделях:
- Ультратонкие и легкие модели серии U/UL: UL50Vf, U30Jc
- Мультимедийная серия N: N61Jv, N71Jv, N82Jv
Начало продаж ноутбуков Asus, оснащенных технологией NVIDIA Optimus, намечено на март месяц, ориентировочная цена - 30.000 рублей. Согласитесь, это не особо много, но и немало, то есть обычная цена для средненького помощника в домашних нуждах. Вот только агрегат этот теперь еще и работает достаточное время для комфортной работы вдали от розетки. Лично мне устройство от Asus не сильно понравилось, но причина этому исключительно вкусовщина – не очень мне дизайн нравится. Я подожду предложения других производителей.
Пока у Asus эксклюзивное право на эту технологию, однако такое положение продлится недолго: на CEBIT различными производителями было представлено порядка 20 решений, использующих технологию Optimus. В их число входят также нетбуки и неттопы на новом чипе ION.
Не удивляйтесь, в NVIDIA решили не называть новый чип ION2, название не имеет цифры, просто «новый ION» или «NVIDIA ION нового поколения». Не буду сейчас подробно расписывать о новом ION, приведу лишь общую информацию. А подробный разговор оставим до того момента, когда ко мне в руки попадет одно из устройств, использующих эту технологию, это может быть нетбук Acer 532G (скорее всего именно этот портативный компьютер первым будет доступен для теста) либо нетбук Asus 1201PN или же неттоп Asus EEE box 1501P.
Игорь Сопрун ()
Сегодня попробуем поговорить о столь интересной и актуальной новинке, как технология NVIDIA Optimus. Фанфары уже отгремели, время трезво взглянуть: а что это такое, нужно ли оно нам вообще? Последний вопрос прилип ко мне во время тестирования SSD, и я теперь примеряю его ко всем попадающим ко мне ноутбукам и гаджетам. От покупки стольких вещей пришлось отказаться - ужас просто!
Впрочем, любое новшество имеет как плюсы, так и минусы. Поэтому, помимо традиционных описаний и размышлений, я попробую также критически проанализировать - а нужна ли эта технология, насколько она поможет пользователям. Эти комментарии я решил выделить курсивом - те читатели, которых не интересует личное мнение, могут пропустить соответствующие куски.
С одной стороны, полезность Optimus нельзя отрицать. Эта технология упрощает жизнь пользователя, и в этом ее основной и существеннейший плюс. Даже при существующих ограничениях в реализации, эта технология представляет собой огромный шаг вперед именно с эксплуатационной точки зрения.
Дело в том, что с ее приходом ноутбуки с переключаемой графикой научились переключаться между видеоадаптерами в полностью автоматическом режиме, ориентируясь на то, какой уровень производительности необходим системе, и не требуя вмешательства пользователя. Поэтому теоретически ноутбук станет работать более эффективно и не будет отвлекать пользователя от его дел, самостоятельно реагируя на изменившиеся требования к производительности.
С другой стороны, для меня Optimus выглядит во многом не как технологическая, а как маркетинговая новинка. На мой взгляд, это типичное развитие ситуации с продвижением всего вообще, когда идея «давайте дадим им то, что они хотят» перерастает в идею «давайте дадим им то, что, как мы заставим их думать, они хотят». Т. е. сначала рождается спрос на что-то, потом производители пытаются этот спрос удовлетворить, понимают, что у них что-то не клеится, и пытаются переформировать спрос под себя: не создать технологию, подходящую под желания пользователей, а заставить пользователей думать, что они хотели именно то, что им предложено. В результате с технологической, технической и эксплуатационной точки зрения станет хуже, повысится лишь комфорт для тех пользователей, которые не хотят разбираться в деталях (а таких подавляющее большинство) и которые готовы пожертвовать эффективностью ради видимого комфорта.
Развитие идеи переключаемой графики
Сначала абсолютно все ноутбуки имели встроенную графику и в 3D не умели ничего. Впрочем, этого от них и не требовали: ноутбук считался очень нишевым продуктом для профессионалов с весьма специфическими требованиями к производительности. Однако постепенно 3D завоевывал мир (при активнейшем участии NVIDIA), а потом и ноутбуки стали становиться все более массовым и, что немаловажно, универсальным товаром. Соответственно, использоваться они стали в самом широком кругу задач, в том числе мультимедийных, и пользователей очень быстро перестала удовлетворять производительность (а точнее ее полное отсутствие) графики. Отвечая на возникший спрос, производители стали усиливать графическую подсистему ноутбуков, появились даже игровые ноутбуки и профессиональные мобильные графические станции. Они, правда, отставали по производительности от настольных систем, но уже могли справиться с большинством задач обычных пользователей.
И тут наметился раскол: ноутбук был либо мощным, но большим, тяжелым и с позорно малым временем работы от батарей, либо маленьким, легким, с хорошим временем работы от батарей, но с позорной производительностью, особенно в 3D.
Встроенное ядро должно занимать мало места, потреблять совсем мало энергии и не греться. Поэтому оно работает на низких частотах, имеет минимально необходимое количество блоков и небольшой размер, не имеет собственной видеопамяти, обходясь обычной оперативкой (это тоже экономия энергии). Совсем другое дело, если стоит выделенный графический чип: несмотря на то, что он тоже должен мало потреблять и не греться, от него еще требуется более-менее адекватная производительность в 2D и 3D, умение работать с цифровым видео и т. д. Как правило, мобильные чипы представляют собой сильно урезанную версию настольных, работающую к тому же на более низких частотах. Так что, хотя это и компромиссные варианты, по эксплуатационным характеристикам, в первую очередь энергопотреблению и нагреву, они существенно проигрывают интегрированным решениям.
Между моделями с интегрированной и выделенной графикой явно образовался провал. И производители стали старательно думать, как бы совместить мощную графику и низкое энергопотребление, тем самым значительно повысив универсальность ноутбуков.
Теоретически, можно создать видеочип, который умел бы управлять частотами в зависимости от нагрузки (впрочем, это просто и уже реализовано), динамически отключал бы ненужные блоки процессора и память, уменьшая потребление в простое (впрочем, и это уже в той или иной степени реализовано). Но это трудный и долгий путь, и не факт, что реализуемый - что было можно, уже внедрили в современные чипы. Однако есть и более простое решение - иметь в системе и тот, и другой графический чип, переключаясь между ними.
Одним из оригинальных и интересных решений стала практически уже неживая технология XGP от ATI/AMD (сразу скажу о ней, ибо идея мне очень понравилась, но… увы). Внутри ноутбука стоит интегрированный чип, а мощный выносится во внешнюю коробку и подключается к ноутбуку по быстрому интерфейсу PCI-E x16 (а не х1). Огромное преимущество такого решения в том, что дома вы получаете мощную рабочую станцию, а в дороге - долгоиграющий ноутбук. А еще - отличный выход на внешний монитор и удобную док-станцию… В общем, плюсов у технологии было много, но ее надо было развивать и популяризировать. Однако AMD, славная своими традициями убивать куриц, несущих золотые яйца, выступила в своем репертуаре: закрыла ее патентом и, имея мизерную долю на рынке ноутбуков, решила гордо продвигать XGP самостоятельно «в пику Intel». Результаты мы видим… точнее, не видим. А жаль, идея, повторюсь, была отличнейшая.
Более аккуратная NVIDIA еще с древних времен борьбы с 3Dfx усвоила истину, что производительность, качество и пр. - ничто перед общественным мнением. Этот правильный подход позволяет компании занимать лидирующие позиции на рынке вне зависимости от производительности и качества выпускаемых на рынок мобильных решений (за настольные не скажу).
Так вот, NVIDIA пошла сама и подпихнула ATI на направление создания переключающейся графики. Суть ее состоит в том, что в ноутбуке разведено сразу два чипа (это снимает конкуренцию между Intel и NVIDIA как производителями графических решений для ноутбуков), между которыми можно переключаться, когда это нужно. В теории все просто: если на повестке дня стоит мощная задача, требующая высокой производительности, используется мощный внешний графический процессор, когда же ничего особенного не происходит - он отключается, а в работу включается интегрированный адаптер, который, конечно, слабее, но при этом потребляет значительно меньше энергии.
В первом поколении было реализовано «ручное переключение». Например, у меня был один из первых Sony серии Z, и там это выполнено с помощью большого переключателя на корпусе. Сдвигая ползунок в разные стороны, можно включить либо графику от NVIDIA, либо встроенный чип Intel. Дергаешь его - и драйвер предлагает закрыть все приложения перед тем, как переключить графический чип, т. к. иначе ноутбук может зависнуть (и действительно зависал, теряя данные из открытых приложений). Очень весело работать, особенно когда открыто тридцать приложений, и закрыть их не представляется возможным - дешевле на работу не ходить. При этом польза от переключения была сомнительной: в ноутбуке установлен Geforce 9400, трехмерные способности которого очень скромны, разве что HDMI только через него работает. И это, кстати говоря, была уже не самая первая реализация платформы, та вообще требовала перезагрузки системы. Но это, в общем, старые и уже ненужные решения. А что было дальше?
Современная переключаемая графика и NVIDIA Optimus
Сейчас у меня на тесте два ноутбука ASUS, один - с технологией NVIDIA Optimus, второй - без нее. При это они оба с переключаемой графикой, более того - с автоматически переключаемой! Так в чем же между ними разница?
Сначала про «более старую» технологию. На современных ноутбуках ASUS нет кнопки переключения между графическими чипами, все реализовано «автоматически». Как? Через схемы питания. Для каждой из них прописано, в каких условиях какой адаптер использовать. Т. е., например, ставишь «высокая производительность» - и у тебя и от сети, и от батарей работает высокопроизводительный (ну, если можно так назвать G210M) чип NVIDIA. Ставишь «сбалансированно» - и при работе от сети у тебя будет работать производительный чип, а как перейдешь на батареи - система переключится на встроенную графику Intel. Ставишь «экономия энергии» - и всегда будет работать встроенная графика. Таким образом, переключение графического чипа зависит от двух параметров: выставленная схема управления питанием и работа от сети или батареи.
Однако в жизни с переключением не все так гладко, как описано выше. Частенько графика не переключается, мотивируя это тем, что ей мешают те или иные запущенные приложения, и их надо закрыть. Но это не всегда удобно, например, если переключению мешает рабочее приложение или система просит выключить фильм, который вы смотрите. В результате весь смысл переключаемой графики теряется. Кроме того, у «ручного» переключения есть и ряд других недостатков.
Впрочем, даже если бы с технической стороны все работало бы безупречно, остается много других моментов, в силу которых ноутбук будет работать неоптимально. Например, отнюдь не всегда при работе от сети требуется высокая производительность и наоборот. Причем этот недостаток будет проявляться как у неискушенного пользователя (который просто не знает, как переключение работает), так и у продвинутого: ему придется постоянно переключаться в ручном режиме, через схемы питания, а о необходимости переключения очень легко забыть. Кстати говоря, даже те пользователи, которые разбираются в этих схемах работы и готовы иногда вручную контролировать параметры работы ноутбука, все равно хотели бы иметь внятный автоматический режим. Он просто удобнее и позволяет освободить голову для рабочих задач. При ручном управлении можно элементарно забыть переключиться и быстро высадить батарейку.
Так и появилась «более новая технология», т. е. тот самый Optimus. Миллионы хомячков… т. е., простите, казуальных геймеров на ноутбуках (звучит страшно, но их действительно много) не хотят разбираться в таких тонкостях, как схемы питания или даже наличие внутри ноутбука того или иного видеоадаптера, считая, что главный показатель скорости ноутбука - наклейка на клавиатуре. Поэтому им не всегда удается задействовать в играх нужный чип, вот и случаются жалобы в техподдержку, что купил типа игровой ноутбук, а графика (бедный встроенный Intel) не тянет. Опять же, даже грамотные пользователи не всегда готовы возиться с капризами процесса переключения. Я, например, увидев просьбу о закрытии нужных приложений, просто не перехожу на другой адаптер. А это плохо сказывается либо на скорости, либо на времени автономной работы.
Поэтому была разработана технология, позволяющая зайти с другого конца: драйвер при переключении смотрит не на схему питания, а на запускаемые приложения. Запустил Word? Тебе вполне хватит и интегрированного Intel. Запустил современную игрушку - вот тебе внешняя производительная графика. Закрыл игрушку, вернулся в Word? Все опять переключилось обратно, причем без каких-либо действий с твоей стороны. Казалось бы, очень удобно и казуально, и к тому же весьма продвинуто с технологической точки зрения.
И провозившись всего-то минут десять, я сумел настроить одно приложение…
Тонкое место технологии в том, что Optimus реагирует на исполняемый файл программы. Т. е. сделал настройку на pcmark.exe - и графика переключится, стоит запустить этот файл. Однако если запустить файл pcmark-2.exe - то умный компьютер не переключится, ибо не получал такой команды.
Поэтому очевидно, что эта система требует пусть разовой, но гораздо более серьезной настройки, чем предыдущая версия. И мало кто из казуалов (а речь идет в первую очередь о них) будет с ней возиться. Так вот, предчувствуя, что пользователи не будут мучиться (или вообще хоть что-то делать) с созданием профилей в панели управления, NVIDIA делает упреждающий шаг и предлагает онлайн-настройки: т. е. набирается база данных приложений с прописанными под каждое графическими настройками, после чего эта база закачивается в ноутбук (с разрешения пользователя, разумеется). Таким образом, утилита управления Optimus уже «знает» большое количество приложений и может определить, какой чип и с какими графическими настройками использовать в соответствии с рекомендациями «сверху».
Хотя в драйвере реализован механизм, задействующий видеокарту NVIDIA, если приложение делает вызов Direct3D или DXVA (ускорение воспроизведения видео). Т. е. зависимость от приложений не абсолютна.
Так что, технология NVIDIA Optimus - просто программная нашлепка над технологически старым аппаратным решением?
Разумеется, я лукавлю. Потому что на аппаратном уровне тоже много чего поменялось: теперь встроенная и внешняя графика работают не отдельно («работать может только один из нас!»), а сотрудничают, динамически переключаясь между собой, при этом внешний чип использует некоторые функции интегрированного (кадровый буфер), а в минуты простоя полностью отключается, но изображение на экране остается за счет встроенной графики. Удобно? Да! Экономично? Да! Эргономично? Еще как да!
Аппаратная реализация технологии NVIDIA Optimus
Взглянем подробнее на то, как технология реализована с аппаратной точки зрения.
Вот как дело обстояло до ее внедрения:
В системе устанавливалось два независимых видеоадаптера. При переключении с одного адаптера на другой система фактически останавливалась, и отключающийся адаптер начинал «сдавать дела» - освобождал свою память. Далее он отключался и включался новый (отсюда мигание экрана) и еще некоторое время система «приходила в себя» - новый адаптер устанавливал взаимодействие с системой. При этом схема взаимодействия Intel - NVIDIA такова, что не всегда данные можно безболезненно перекинуть с одного адаптера на другой - как минимум, не совпадают архитектуры. Cоответственно, при использовании трехмерных приложений или приложений, использующих оверлей (возможно, и других типов - тут я не уверен) переключить графику невозможно, их придется закрыть. Помимо этого, в системе приходилось ставить дополнительный чип - мультиплексор (на схеме назван Muxes), который перенаправляет данные с выбранной видеокарты на устройство вывода изображения.Такой мультиплексор должен быть для каждого устройства вывода (внутренний монитор, внешний монитор и т. д.).
Еще один аспект - ранее система допускала наличие только одного видеодрайвера в системе, соответственно, приходилось делать еще и программные нашлепки, которые бы позволяли запускать разные драйвера для встроенной и интегрированной графики), но сейчас эта проблема решена на уровне ОС.
Как видите, на схеме указан Display Driver Interposer. Это программа, которая управляет переключением графического чипа в системе, делая видимым для ОС тот или иной драйвер. Соответственно, для работы необходим этот уровень плюс программный слой между интерпозером и вторым чипом, ну и надо договориться с производителем. Кстати, если я правильно понял, Windows 7 допускает наличие в системе двух активных видеоадаптеров с разными драйверами, так что эта проблема более-менее разрешена с помощью Microsoft.
Как мы помним, в новом поколении платформ Intel очень сильно изменил схему взаимодействия компонентов. В частности, добрая половина графического чипа переехала в общий корпус с процессором, а «снаружи» осталась только часть, отвечающая непосредственно на вывод изображения.
В том числе и на этом основана новая схема взаимодействия. Чип NVIDIA теперь подключается не параллельно и независимо, а включается в общую работу с IGP через шину PCI Express. Разводка платы в этом случае проще, отпала нужда в мультиплексорах, а внешний чип подключается через общую шину. Однако у системы появилось много других особенностей, о которых поговорим ниже. Посмотрим, как работает платформа, в которой реализован Optimus.
Если вы не используете приложения, требующие мощной выделенной графики, у вас подключено интегрированное ядро. В этом случае выводом изображения на экран занимается встроенный чип, внешний чип NVIDIA полностью отключен и вообще не потребляет энергии.
При запуске приложения, требующего внешнюю видеокарту, этот чип включается.
Однако Optimus реализован так, что выводом изображения на экран занимается по-прежнему интегрированный видеоадаптер. Т. е. в этом случае у нас работают сразу два графических контроллера: один готовит картинку, второй выводит ее на экран. Благодаря этому переключение происходит мгновенно и незаметно для пользователя.
И тут возникает следующее узкое место, которое надо преодолеть. Помните, когда в традиционной схеме происходило переключение, чип «сгружал» данные? Так вот, внешняя карта NVIDIA после формирования кадра должна передать его в оперативную память, откуда его заберет интегрированная видеокарта и выведет на экран.
Но при этом сам чип начнет выгружать данные из кадрового буфера в системную память и будет заниматься только этим, а не своими прямыми обязанностями - расчетом следующего кадра. Соответственно, производительность будет крайне невысокой.
Для решения этой проблемы компания разработала технологию Optimus Copy Engine.
Это самостоятельный механизм копирования, который занимается исключительно тем, что выводит данные в системную память, не отвлекая на это ресурсы основного чипа. Таким образом, технически Copy engine представляет собой отдельный (это важно) механизм, который забирает из локальной памяти адаптера NVIDIA сформированный кадр и отправляет его в оперативную память, откуда его должен забрать интегрированный контроллер и вывести на экран. Остается вопрос - а какие будут накладные расходы?
Программная часть NVIDIA Optimus
C программной точки зрения все достаточно просто: у нас есть та же утилита, которую может видеть любой владелец ноутбука с адаптером NVIDIA. Просто там теперь появилась еще одна закладка, где прописываются данные для приложений.
Обратите внимание, что можно выбрать, какая из видеокарт используется по умолчанию.
А мы перейдем ко второй закладке, на которой, собственно, и указаны профили для разных приложений. Как уже упоминалось, драйвер переключает графический чип в двух ситуациях.
Первый вариант - это когда приложение отправляет запрос на использование специальной функции. Сюда относится DXVA (аппаратное ускорение видео с помощью DirectX), собственно DirectX и вроде бы CUDA. В случае, если приложение хочет воспользоваться одной из этих функций, то драйвер сразу переключит его на более производительный адаптер NVIDIA.
Второй вариант - профиль приложения. Для каждого приложения (а оно идентифицируется по исполняемому файлу) составляется свой профиль, в т. ч. - какой графический адаптер и какие настройки оно должно использовать. Если драйвер видит, что запущено это приложение, он переключает настройки графики в соответствии с указанными в профиле, в том числе выбирает видеоадаптер.
На словах все просто. В реальности бывают шероховатости: например, до переустановки у меня активировалась карта NVIDIA при включении DXVA, а после - уже нет. Хотя плеер по-прежнему писал, что DXVA используется. После чистовой переустановки системы мы проверим еще раз, переключается ли видеокарта или нет.
Маркетинг, маркетинг…
Ну что же, теперь, когда мы уже примерно представляем себе теоретические аспекты, но до того, как посмотрим на практические, я хотел бы обратить внимание вот на что.
Технически говоря, NVIDIA Optimus не привносит ничего нового, она лишь позволяет более грамотно использовать имеющиеся ресурсы. Можно представить себе шкалу, на одном конце которой производительность, на другой - энергопотребление. Optimus позволяет динамически двигать баланс. Раньше ноутбук был либо мощный, либо экономичный. Сейчас ничего не изменилось кроме того, что ноутбук научился чуть лучше сам подбирать оптимальное положение на этой шкале.
Однако из маркетинговых материалов можно сделать вывод, что ноутбук стал и производительным, и экономичным, т. е. обе чаши весов поднялись вверх.
Как видите, из слайда следует, что улучшатся оба параметра одновременно, да еще и до уровня, который не достигали системы без переключаемой графики. Понятно, что на самом деле так не получится.
На этой мажорной ноте запустим полученные на тест ноутбуки и посмотрим, как обстоит дело в реальности.
Практическая реализация
Компания NVIDIA была столь любезна, что предоставила для тестирования целых два ноутбука: один из них просто с автоматически переключаемой графикой, второй - с технологией Optimus. Должен сказать, что, как это очень часто бывает, ноутбуки пришли на тест с загаженной и плохо работающей системой. После первых тестов я попытался обновить драйвера, но это не принесло желаемого эффекта. Тесты на чистой системе с новым драйвером будут описаны во второй части нашего обзора.
Тем не менее, нам удалось прогнать основные тесты.
| PCMark Vantage | ASUS UL50Vt Non-optimus | ASUS UL50Vf Optimus |
||
|---|---|---|---|---|
| NVIDIA | Intel | NVIDIA | Intel | |
| PCMark Score | 3870 | 3853 | 3128 | 3019 |
| Memories Score | 2659 | 2098 | 2246 | 1810 |
| TV and Movies Score | 2612 | 2582 | 1487 | 2202 |
| Gaming Score | 2941 | 1893 | 1763 | 1689 |
| Music Score | 4099 | 4075 | 2043 | 3352 |
| Communications Score | 3592 | 3695 | 1683 | 2870 |
| Productivity Score | 3116 | 3266 | 1437 | 2589 |
| HDD Score | 3340 | 3325 | 3167 | 3306 |
Результаты, мягко говоря, обескураживающие. Если результаты системы без Optimus достаточно адекватны и показывают, что графическая система ноутбука влияет на один тест (еще есть разница в тесте подсистемы памяти, но непонятно почему) из всех, то результаты ноутбука на Optimus представляют собой кашу. Даже если предположить, что я перепутал колонки (а это не так), то все равно, очень сложно объяснить, почему производительность этого ноутбука в Gaming одинакова, а в других тестах - в режиме работы с Intel результаты выше.
Пришлось переустанавливать систему и драйвера, в т. ч. установить новый драйвер для NVIDIA Optimus от производителя (версия 189.42). Вроде бы обновление прошло успешно, хотя после переустановки Optimus отказывался сохранять настройки, отличные от дефолтных. Пришлось химичить, впрочем, это не должно было сказываться на результатах тестов.
Итак, посмотрим, что произошло после чистки системы и установки новой системы на платформу Optimus.
| PCMark Vantage | Non-optimus | Optimus | ||
|---|---|---|---|---|
| новые | старые | новые | старые | |
| PCMark Score | 3740 | 3870 | 2890 | 3128 |
| Memories Score | 2496 | 2659 | 2247 | 2246 |
| TV and Movies Score | 2529 | 2612 | 1372 | 1487 |
| Gaming Score | 2899 | 2941 | 2443 | 1763 |
| Music Score | 3982 | 4099 | 3274 | 2043 |
| Communications Score | 3495 | 3592 | 2933 | 1683 |
| Productivity Score | 3232 | 3116 | 2628 | 1437 |
| HDD Score | 3258 | 3340 | 3215 | 3167 |
Результаты немного улучшились и стабилизировались, однако нельзя не отметить, что новая система отстает везде, во всех тестах, и это отставание нельзя списать на погрешность измерений (хотя погрешность там будь здоров, стоит хотя бы сравнить новые и старые данные по системе без Optimus, где драйвера НЕ менялись, просто проведено повторное тестирование через неделю). Поскольку непонятно, какие из аппаратных характеристик как влияют на тест, фантазировать можно долго. Не будем этого делать и попробуем перепроверить данные. Посмотрим, что скажет сама установленная система.
Системе с Optimus было позволено переключать графику в автоматическом режиме (собственно, иного выхода с плохо работающим драйвером не было), поэтому результат для нее единый.
Что интересно, данные рейтинга Windows 7 в общем и целом подтверждают выводы, сделанные выше. Во-первых, судя по результатам теста ноутубка с обычной переключаемой графикой можно примерно увидеть, какую разницу в рейтинге имеет интегрированный Intel и внешняя NVIDIA G210M. А во-вторых - что система Optimus стабильно отстает даже в тестах ОС, максимально изолированных от ситуации с драйверами и ПО.
Причем результаты, как обычно, иначе как странными не назовешь. Во-первых, непонятно серьезное отставание процессора. В ноутбуках есть технология ASUS Turbo 33, но она отключена (судя по показаниям переключателя на десктопе). Вряд ли в одном ноутбуке она активировалась, а в другом нет. Причем расхождение очень существенное.
Серьезно отличаются результаты графической системы, но по ним можно сделать вывод, что при анализе параметра «графика» система работала на встроенной видеокарте, а «графика для игр» - перешла на внешнюю. Во время тестов было видно, когда ноутбук переключил адаптер - это произошло во время теста возможностей в Direct3D (т. е. в этом случае автоматическое переключение сработало).
Таким образом, на данном этапе с предоставленным семплом и предоставленной операционной системой (приходится делать много оговорок) производительность системы на NVIDIA Optimus не дотягивает до такого же ноутбука, но оснащенного обычной переключаемой графикой. Хочу еще раз обратить внимание, что процессоры, объем оперативной памяти и видеоподсистема у тестируемых ноутбуков одинаковые. Исходя из этого, во второй части материала мы еще раз протестируем ноутбуки на чистой системе.
Время работы от батарей
Улучшенное время работы от батарей - одно из основных заявленных преимуществ технологии NVIDIA Optimus. Давайте посмотрим, может быть здесь новая технология более эффективна?
Емкость батарей примерно одинакова 79114 мВт·ч и 80514 мВт·ч у Optimus и Non-Optimus соответственно. На практике такая разница почти не влияет на результаты. Традиционно система работала на адаптивной схеме питания с установками по умолчанию.
| Non-optimus | Optimus | |||
|---|---|---|---|---|
| NVIDIA | Intel | NVIDIA | Intel | |
| Reader | 8 ч. 20 мин. | 9 ч. 08 мин. | 7 ч. 02 мин. | 8 ч. 15 мин. |
| Video | 4 ч. 04 мин. | 6 ч. 40 мин. | 3 ч. 07 мин. | 4 ч. 57 мин. |
Первое, что хотелось бы отметить по результату тестирования - внушительное абсолютное время работы и очень хорошая оптимизация энергопотребления (она тем лучше, чем больше разница между временем работы вхолостую и под нагрузкой).
Второе - интересная разница в работе в зависимости от используемого адаптера. Как видите, при работе в простое использование чипа NVIDIA отнимает где-то час автономной работы. Однако при работе под нагрузкой (причем нагрузкой специфической - воспроизведение видео) эта разница становится не меньше, а больше. Таким образом, при не очень сильной нагрузке все равно стоит использовать встроенный адаптер, а преимуществ в автономной работе с адаптером NVIDIA вы вообще вряд ли добьетесь.
Наконец, третий и самый интересный для нас вывод: при любых условиях использования ноутбук на NVIDIA Optimus проигрывает обычному ноутбуку около одного часа плюс-минус 10 минут.
После чистки драйверов я еще раз провел тест, чтобы посмотреть, что получится. Обычная система показала 9 ч. 18 мин., система на Optimus (с переставленной ОС и новым драйвером) - 7 ч. 55 мин.
Таким образом, выигрыша во времени работы от батарей тоже нет. Больше всего меня смущает проигрыш системы на Optimus в режиме чтения и с графической системой Intel. Мне кажется чрезвычайно странным столь стабильный проигрыш на один час (или даже чуть больше) автономной работы.
Вывод
Исходя из вышеприведенных тестов было решено установить чистые системы на оба ноутбука, поставить на них драйвера и уже на чистых системах провести объективное тестирование. Оно будет изложено в обзоре, посвященном новым ноутбукам ASUS линейки UL50V. Хотя полностью объективным оно все равно не будет, т. к. ноутбук на Optimus у нас находится в статусе семпла.
Пока же, если абстрагироваться от результатов тестов, то Optimus предлагает неплохой вариант решения для тех, кто не хочет управлять системой вручную. В конце концов, и поклонников ручной коробки передач в автомобилях становится все меньше, большинство предпочитает «автоматы» за их комфорт, и ради этого готовы мириться с их недостатками.
Между прочим, это хорошая аналогия. У автоматической коробки передач много недостатков и ограничений: она сложнее, более нежная в эксплуатации, в ней больше потери при передаче момента (хуже экономичность), она не всегда адекватно переключает передачи. Но при этом она дает большой прирост в комфорте: не надо забивать голову переключением передач и делать много лишних движений.
То же можно сказать и про Optimus. Он не всегда адекватно переключается, у него есть свои ограничения, у него ниже эффективность. Но при этом Optimus дарит вам комфорт - не нужно лазить в настройки, оно как бы все «само» происходит. Поэтому для тех пользователей, кто и раньше не умел пользоваться переключаемой графикой (не умеет пользоваться ручным переключением передач в автомобиле), Optimus - однозначный плюс. Теперь они смогут с большей эффективностью пользоваться компьютером (смогут ездить). Для тех, кто знаком с переключением графики, но ленится лазить по настройкам, это тоже плюс - проще подстроиться под особенности и ограничения Optimus (как проще подстроиться под тормознутость и алгоритм переключения автомата), чем постоянно переключать графику в ручном режиме. Остаются лишь привыкшие полностью контролировать каждый чих компьютера, но и для них в Optimus можно найти преимущества: быстрое переключение графики и отсутствие зависимости от включенных приложений (как езда на автомате в ручном режиме).
Плата за это - производительность и время автономной работы (хотя это все-таки нуждается в уточнении).
Если посмотреть «с плохой стороны», то Optimus - набор костылей, который вроде бы создает у пользователя впечатление, что «все здорово», но какими внутренними средствами это достигнуто! Причем, если присмотреться, то костыли тут везде: в аппаратной части один чип подключили к другому вместо прямого вывода. Сформированный кадр выдергивает из памяти одного чипа и суют в другой, что повлекло за собой даже необходимость создания отдельной линии копирования данных из видеопамяти в системную память и обратно. Программно система основана на мощнейшем костыле - имени исполняемого файла. В древние времена от названия экзешника тестового пакета в драйверах включались «оптимизации», позволявшие получить результат «получше» выйти вперед при отсутствии реального преимущества, сейчас сделали еще шаг дальше: теперь для этого включается целый внешний чип. Правда, есть и прогрессивный режим переключения при задействовании Direct3D и DXVA, но если в фильме ноутбук переключится на внешнюю графику - это минус час автономной работы, т. е. можно банально не успеть досмотреть фильм. Нужно ли такое «ускорение»? А поскольку очевидно, что целевая аудитория с настройками возиться не станет, то из интернета будет подаваться набор универсальных рецептов: как пользователю сделать лучше по мнению производителя.
Это мнение подтверждают и результаты производительности - если они не улучшатся и на чистой системе, то мнение лишь укрепится. Optimus не предлагает ни роста производительности, ни роста времени работы от батарей. Все, что он предлагает - это повышение удобства для не любящих настраивать собственную систему пользователей и возможность для производителей не делать кнопку переключения графики на корпусе - за счет падения и производительности, и автономности. А следующим шагом, очевидно, будет очередной рост вычислительных ресурсов - чтобы скрыть их падение в результате «повышения удобства».
Уже давно на ноутбуки часто ставятся две видеокарты. Одна, слабая (интегрированная), может являться частью чипсета ноутбука или процессора, и предназначена больше для экономии энергии, когда не требуется высокая производительность, а вторая, посильнее (дискретная, nvidia или radeon) – используется для игр и тяжёлых приложений, требующих более серьёзной производительности.
Изменяется лишь принцип такого подхода. Сначала для переключения видеокарт необходимо было перезагружать ноутбук, потом- достаточно было нажатия специально предназначенной для этого кнопки на корпусе или в программе, при этом с изображением могли быть проблемы, вплоть до перезагрузки- т.к. происходило переключение драйвера и передача буфера картинки на другую карту.
Последнее веянье моды- автоматическое переключение видеокарт ноутбка в зависимости от нагрузки. В случае с графикой от nVidia такая технология получила название Optimus.
Технология, призванная упростить работу с ноутбуком и автоматизировать переключение видеокарт, на деле частенько оказывается проблемной-мощная дискретная видеокарта иногда не включается тогда, когда она нужна, и определить, какая карта работает в данный момент и какие приложения она готова обслуживать (т.е. когда же она включится)- бывает довольно сложно. Дело в том, что вывод картинки в таком случае (и при использовании дискретной, мощной видеокарты) происходит через встроенное intel-видео. Это необходимость и особенность реализации: так устраняется необходимость полного переключения драйвера и передачи картинки с одной видеокарты на другую.
Для системы такой подход идеален, для неё- есть одна рабочая видеокарта, никакого геморроя с определениями переключаемого оборудования, передачей буфера изображения. Для пользователя… с чисто пользовательской позиции- тоже отличный вариант: зачем знать, какая карта работает? Работает, и отлично. А вот когда это надо знать-это проблема. Никаких встроенных средств определения того, какой видеопроцессор используется для рендеринга прямо сейчас и именно в этой программе, до недавнего времени не существовало. В новых версиях драйвера nvidia работу дискретной карты легко увидеть - около часов внизу иконка покажет вам, используется ли дискретное видео,или нет. Однако так бывает не всегда, а в случае не новых ноутбуков- и тем более. Поэтому для того, чтоб увидеть, какая видокарта используется, и, что важнее, увидеть список приложений, для обработки которых используется эта видеокарта- используется nVidia Optimus Tools
.
Скачать можно
отсюда (letitbit)
или
отсюда (turbobit).
Может, я дурак, но на офсайте я утилиту не нашёл,поэтому прямой ссылки дать не могу. В архиве две папки, одна –для 32-битной системы, вторая-для 64-х битной, и дополнительно GPU-Z- информационная утилита, дающая полную информацию о вашей видеокарте.
NVGPUStateViewer.exe
(слева) - показывает текущее состояние nVidia GPU, включено или выключено.
NvOptimusTestViewer.exe
(справа) – ставим галочку на “Show applications rendered by DGPU”, и видим список программ, рендеринг которых проходит с помощью чипа от nVidia.
И ещё два момента- nVidia Optimus НЕ ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ в WindowsXP и в Linux. Для XP- уже никогда и не будет, максимум, что можно сделать –это отключить эту технологию в bios-е (это возможно далеко не на всех ноутбуках, и вообще это редкость, и скорее встречается на старых моделях, где Optimus "не чистокровный"); для Linux-вероятность того, что решение с optimus будет, есть, но пока довольно маленькая. Существует проект "Bumblebee" , который позволяет пользователям линукса надеяться на исправление ситуации, но пока -это неполноценный аналог optimus, а суррогат с кучей проблем и оговорок.
Для того, чтоб запустить игру с определённой видеокартой - есть два варианта: правой кнопкой на иконку игры- выбираем "запустить с графическим процессором" - и там " Высокопроизводительный процессор Nvidia". Сейчас игра запустится запустится с помощью видеокарты nVidia.
Для того,чтоб не приходилось вручную выбирать видеокарту каждый раз при запуске- выберите там "изменить графический процессор по-умолчанию". Откроются настройки nVidia, где надо выбрать запускной файл из папки с игрой (.exe игры). Тут надо учесть, что некоторые игры требуют добавления в такой запуск не только одного экзешника игры, но и какого-то другого сопуствующего. Например, для Skyrim потребуется добавить файлы TESV.exe и skyrimlauncher.exe.
И ещё - хотите 3d на телевизоре? Фигушки. Optimus не поддерживает вывода 3d на внешние дисплеи, из-за того, что вывод картинки всегда осуществляется посредством карты от intel. Это причина, по которой интегрированную карту отключить не удастся.
Как дополнительный бонус- FAQ по Optimus от nVidia.
Вопрос: Технология Optimus доступна для дискретных видеокарт?
Ответ: Нет. Optimus предлагается только для конечных систем, таких как ноутбуки и ПК «всё-в-одном».
Вопрос: Есть ли потери производительности графических решений NVIDIA Optimus из-за необходимости выводить изображение через Intel IGP?
Ответ: Незначительные, ±3 %.
Вопрос: Будет ли NVIDIA выпускать комбинированные пакеты драйверов для Optimus GPU и Intel IGP?
Ответ: Нет, графический драйвер Optimus — отдельный пакет, подобно стандартному пакету драйверов NVIDIA. Графические процессоры Intel используют драйвер от Intel, драйверы Intel и NVIDIA могут обновляться независимо.
Вопрос: Optimus будет поддерживать технологию 3D Vision и на NVIDIA GPU, и на Intel IGP?
Ответ: Нет, 3D Vision доступен пока только для дисплеев, напрямую подключенных к дискретному графическому процессору NVIDIA.
Вопрос: Optimus поддерживает SLI?
Ответ: Нет, в настоящее время комбинации Optimus + SLI неподдерживаются.
Вопрос: Intel IGP и NVIDIA GPU работают одновременно в системах с Optimus? Они могут быть использованы для 3D рендеринга вместе? Ответ: Intel IGP активен всегда, как минимум он отвечает за изображение рабочего стола. Далее, драйвер Optimus для каждого приложения отдельно определяет, какой графический процессор использовать для его рендеринга. Так что возможна ситуация, когда часть 3D приложений исполняется на GPU, а часть — на IGP.
Вопрос: Как определить текущее состояние GPU (активен/выключен) в системе с Optimus?
Ответ: С точки зрения пользователя нет никаких особых примет для определения состояния GPU. Для операционной системы GPU выглядит доступным постоянно. Если GPU не используется для рендеринга и подключенные к нему дисплеи неактивны, программное обеспечение Optimus выключает GPU.
Вопрос: Как определить, GPU или IGP осуществляет рендеринг текущего приложения в системе с Optimus?
Ответ: С точки зрения пользователя нет никаких особых примет для определения того, какой графический процессор осуществляет рендеринг. В панели управления NVIDIA возможно настроить предпочтения для конкретного приложения, а также включить специальный интерфейс для выбора графического адаптера вручную. Для дисплеев, подключенных напрямую к GPU, рендеринг всегда осуществляет GPU.
Вопрос: Как понимать термины «IGP рендеринг» и «GPU рендеринг» применительно к приложениям в Optimus?
Ответ: В системах с Optimus графические или универсальные вычисления приложения могут выполняться на одном графическом процессоре, а результат показываться на другом. К примеру, на дисплей, подключенный к IGP, может выводиться как картинка, рассчитываемая IGP, так и картинка, рассчитываемая GPU. Выбор делается для каждого приложения отдельно и полностью скрыт от пользователя, хотя может быть настроен в панели NVIDIA. Для изображения на дисплеях, подключенных напрямую к GPU, рендеринг всегда осуществляет GPU.
Вопрос: Как понимать термины «IGP дисплей» и «GPU дисплей» применительно к приложениям в Optimus?
Ответ: IGP дисплей, как следует из определения, подключен к Intel IGP. Большинство дисплеев в системах с Optimus, включая панели ноутбуков, подключены как раз к IGP. На дисплеи IGP может выводиться как изображение IGP, так и изображение GPU, смотря который из них выбран Optimus для рендеринга приложения. GPU дисплеи подключены непосредственно к выходам дискретного графического процессора NVIDIA, и могут поддерживаться некоторыми системами, например для выхода HDMI в платформе PineTrail. Подготовка изображения приложений, выводимых на GPU дисплеи, всегда осуществляется на GPU.
Вопрос: Есть ли некий «рубильник», чтобы заставить все приложения считаться на IGP, или все — на GPU в платформе Optimus?
Ответ: Некоторые настройки предусмотрены лишь для конкретных случаев и не должны использоваться без повода. GPU и так всегда включается, когда в нём появляется нужда. Форсирование рендеринга на IGP может повлечь серьёзные последствия для производительности (например, какой-то видеоконтент не будет воспроизводиться) и будет запутывать пользователя различным поведением приложений от запуска к запуску. Основное преимущество Optimus как раз в сокрытии переходных процессов от пользователя.
Вопрос: Поддерживается ли защита контента HDCP в системах Optimus?
Ответ: Отношения HDCP устанавливаются между дисплеем и графическим процессором, к которому тот непосредственно подключен. Для IGP дисплеев процесс управляется самим IGP, NVIDIA к нему непричастна. Для GPU дисплеев всё решается стандартным механизмом хранения ключей шифрования, как и в обычных решениях NVIDIA.
Вопрос: Как сделана поддержка передачи звука [на дисплей] в платформе Optimus?
Ответ: За передачу звука отвечает тот графический адаптер, к которому непосредственно подключен дисплей. Аудиодрайвер NVIDIA не используется для подключений IGP, для подключений к GPU драйвер работает как и в любой системе с несколькими графическими адаптерами.
Вопрос: Как поддерживается воспроизведение видео в платформе Optimus?
Ответ: Возможности по работе с видео Intel IGP различаются между чипсетами. В то время как Arrandale поддерживает полное ускорение HD видео без сторонней помощи, PineTrail этим похвастаться не может. Когда NVIDIA GPU может обеспечить преимущества в вопросах производительности или энергопотребления, драйвер Optimus использует GPU для повышения удовлетворённости пользователя. Для дисплеев, подключенных к IGP, видео качества SD всегда обрабатывается IGP, как и HD на большинстве чипсетов, кроме PineTrail, где привлекается GPU. Если видео защищено от копирования, например воспроизведение с дисков Blu-ray, и декодируется на GPU, то для передачи на дисплей, подключенный к IGP, может производиться снижение качества до SD. Видео, выводимое на дисплеи, напрямую подключенные к GPU, всегда обрабатывается GPU.
Вопрос: Подключение дисплеев к выходам GPU влияет на его производительность для приложений, выводимых через IGP в платформе Optimus?
Ответ: Технология Optimus работает независимо от наличия подключенных к GPU дисплеев.
Вопрос: Какие комбинации дисплеев возможны между GPU и IGP в системе Optimus?
Ответ: Конфигурация дисплеев IGP целиком определяется самим IGP и его драйверами. От нуля до двух дисплеев, подключенных к IGP, может использоваться в любой момент времени. Если в системе реализованы выходы GPU, дополнительно поддерживается один GPU дисплей. Итого для двух видеоадаптеров поддерживается до трёх дисплеев одновременно. Windows не поддерживает режим клонирования изображения для дисплеев, подключенных к разным графическим адаптерам, только для дисплеев одного адаптера, так что для дисплеев всех адаптеров одновременно доступен лишь режим расширения рабочего стола.
Вопрос: Как управляется подключение дисплеев и установка видеорежимов в системах с Optimus?
Ответ: Если нет дисплеев, подключенных непосредственно к GPU, вся работа с дисплеями осуществляется драйвером Intel IGP. Если есть GPU дисплеи, будут вызываться и функции драйвера NVIDIA.
Вопрос: Какие выходы для подключения дисплея поддерживаются для GPU в платформе Optimus? Как определяется подключение дисплея к ним?
Ответ: В настоящее время поддерживается лишь HDMI, на основе спецификации определения подключения HDMI. Поддержка DisplayPort, DVI и VGA планируется в будущем, но может потребовать специальных аппаратных адаптаций (DDC MUX).
Вопрос: Optimus поддерживает общие (разделяемые) между графическими процессорами выходы для дисплеев, как Hybrid ?
Ответ: Нет, в Optimus каждый выход соединён лишь с одним графическим процессором. Однако, подобно Hybrid , платформа должна обеспечивать общее для IGP и GPU обнаружение подключений дисплеев, поскольку GPU может отключаться.
Обновления Android – это хорошо или плохо?
Процессоры Intel® Core™ m3 Топ моделей
NVidia Optimus — краткий обзор технологии ⇡ Как работает NVIDIA Optimus