Khi ngày càng nhiều người tiêu dùng sử dụng máy tính xách tay cho những công việc của mình, sự cần thiết cho một máy tính linh hoạt và mạnh mẽ hơn càng tăng lên. Hầu hết máy tính xách tay thông thường phục vụ tốt nhất một chức năng; hoặc được chế tạo cho pin lâu hơn hoặc nó được hướng tới để thay thế máy bàn với hiệu suất cao hơn.

Tổng quan về vấn đề

Khi ngày càng nhiều người tiêu dùng sử dụng máy tính xách tay cho những công việc của mình, sự cần thiết cho một máy tính linh hoạt và mạnh mẽ hơn càng tăng lên. Hầu hết máy tính xách tay thông thường phục vụ tốt nhất một chức năng; hoặc được chế tạo cho pin lâu hơn hoặc nó được hướng tới để thay thế máy bàn với hiệu suất cao hơn. Trong phần lớn các trường hợp, một khía cạnh của quyết định đó là các máy tính xách tay có hay không giải pháp đồ họa rời, hầu như các laptop được chế tạo để có tuổi thọ pin lâu sẽ không tích hợp GPU rời bởi vì chúng sử dụng nhiều năng lượng hơn và chúng còn yêu cầu không gian mạch in lớn hơn do đó làm cho kích thước máy hơi lớn. 

Các thế hệ hiện tại của đồ họa có thể chuyển đổi ban đầu được NVIDIA và AMD giới thiệu trong năm 2007 . Vào lúc đó, công nghệ này đã được gắn nhãn là “tốt nhất cho cả hai” cũng giống như đang được quảng cáo trong Optimus ngày hôm nay, vì vậy rõ ràng chúng ta cần phải rà soát lại bất kỳ và tất cả các tuyên bố. Trước 2007 đồ họa có thể chuyển đổi thậm chí còn ít gây ấn tượng ở chỗ nó chuyển đổi vật lý hoặc khóa  cứng trên máy tính xách tay và yêu cầu khởi động lại toàn bộ hệ thống. Điều này là do sự thay đổi thực sự đang yêu cầu thiết lập BIOS để chuyển đổi giữa card đồ hoạ mặc định và chỉ có khởi động lại mới cho phép hệ điều hành nhìn thấy giải pháp đồ hoạ mới và sử dụng nó. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Công nghệ NVIDIA Optimus

NVIDIA đã đưa ra một giải pháp mà họ nghĩ rằng sẽ giải quyết những vấn đề này với một sự kết hợp của phần cứng, phần mềm và Driver làm việc. Ý tưởng đằng sau công nghệ Optimus mới này rất dễ hình dung: sử dụng giải pháp đồ họa NVIDIA rời khi ứng dụng hoặc nhiệm vụ đang chạy thấy cần tăng hiệu suất hay cần nâng cao chất lượng và để cho đồ họa tích hợp xử lý mọi thứ khác.  

 

Những lựa chọn tùy biến Optimus

Một trong những chìa khóa của Optimus là hoàn toàn liền mạch cho người tiêu dùng và họ không mất nhiều thời gian. Cho phép người tiêu dùng mà muốn tự điều chỉnh những thứ và có thể kiểm soát hệ thống của họ đến một mức độ cao hơn .
Một trong các tính năng mới nhất đi cùng với Optimus là menu ngữ cảnh thuận lợi, tùy chọn trong bảng điều khiển mới.

 

Bằng cách chọn cả Context Menu và “Run with graphics processor ” người sử dụng có thể quyết định việc ngay những giải pháp đồ họa họ muốn sử dụng cho mỗi chương trình . Ví dụ, nếu bạn muốn tự chạy một trò chơi cụ thể bằng cách sử dụng đồ họa tích hợp IGP Intel chứ không phải là đồ họa rời NVIDIA vì một số lý do, bạn có thể làm điều đó. 

 

Ở trên bạn có thể thấy menu ngữ cảnh sẽ cho phép người dùng lựa chọn hoặc NVIDIA hoặc là đồ họa tích hợp để chạy World in Conflict và cũng có thể cho chúng ta một liên kết nhanh chóng để chỉnh sửa dùng bộ xử lý đồ họa mặc định cho ứng dụng đó nếu bạn đã quen sử dụng menu này.
Khả năng thay đổi quá trình mặc định là cho chúng ta lựa chọn tuỳ biến khác mà người dùng sẽ dùng với Optimus: chỉnh sửa thủ công và bổ sung thêm hồ sơ mới. Giống như các thiết lập SLI  chơi game đa-GPU, các thiết lập với Optimus cung cấp cho lệnh Driver cách xử lý các ứng dụng trên cơ sở từng trường hợp. Trong trường hợp này, các thiết lập nói cho cho hệ thống nên hay không nên chuẩn bị sử dụng các card đồ họa rời để bật GPU tương ứng và sẵn sàng thực thi những lệnh tương ứng.

 

Optimus hoạt động thế nào?

Các thiết lập NVIDIA Optimus được sử dụng để cho phép GPU dùng cho một ứng dụng cụ thể để “có thể thêm chất lượng, hiệu suất, điện năng thấp hơn hoặc thêm chức năng” . NVIDIA rõ ràng tốn rất nhiều thời gian xác minh, xác nhận các cấu hình này cho mỗi ứng dụng trên một số lượng lớn phần cứng bao gồm các thế hệ máy tính xách tay hiện nay, Arrandale  và thậm chí cả các netbook dựa trên Atom .
Đối với mỗi cấu hình, GPU có hoặc không có lợi cho người dùng cuối và NVIDIA tuyên bố luôn luôn quan tâm đến người tiêu dùng để đưa ra những cấu hình hệ thống khác nhau một cách đơn giản .
NVIDIA đã đưa ra công cụ tự động cập nhật những thiết lập NVIDIA 3D

 

Tùy chọn này trong bảng điều khiển Optimus nói lên tất cả: NVIDIA chính thức tung ra một nền tảng cập nhật cấu hình tự động mà tất cả người dùng Optimus sẽ theo mặc định được tích hợp vào. Khi các ứng dụng mới được phát hành hoặc cập nhật , các kỹ sư NVIDIA sẽ tạo những cấu hình mới để tối ưu hóa công nghệ Optimus cho hoàn cảnh và cấu hình phần cứng khác nhau.. Những cấu hình sau đó sẽ được đưa đến máy các khách hàng bất cứ khi nào họ đang online. Chi tiết chính xác của sự tích hợp này vẫn chưa được tiết lộ nhưng NVIDIA đang tự cung cấp dịch vụ này  .

 

Người đứng sau tất cả 
Trước tiên, chúng ta nên lưu ý rằng thậm chí  NVIDIA  đã ra một giải pháp như thế này cuối năm ngoái, họ chưa thể thực hiện nó. Nếu không có sự hỗ trợ Windows 7 để cài đặt Driver đồ họa từ nhà cung cấp phần cứng khác nhau, chúng ta không thể có cả hai các giải pháp sử dụng đồng thời  IGP của Intel và GPU rời của NVIDIA cùng một thời gian. Quả thực, đó là một trong những lý do tại sao mà sự lựa chọn đồ họa có khả năng chuẩn đổi phiên bản đầu tiên phức tạp như vậy. Bây giờ với khả năng tải cả hai Driver đồ họa  của các nhà cung cấp trên cùng một hệ thống , thông tin liên lạc giữa chúng có thể được phân ra dễ dàng hơn. 
Một trong những thành phần phần mềm quan trọng trong Driver Optimus mới được gọi NVIDIA Routing Layer – là một phần của công nghệ mà chỉ được mô tả mơ hồ trên giấy tờ của NVIDIA về công nghệ Optimus không được tiết lộ rõ ràng.
Về cơ bản đó có nghĩa là ngay cả khi GPU bật, nó không kiểm soát tất cả các chương trình và các ứng dụng đang chạy như bạn mong đợi. Thay vào đó nếu bạn đang xem một đoạn video Flash trong khi soạn thư điện tử trong một cửa sổ khác, đồ họa tích hợp IGP Intel vẫn sẽ xử lý tất cả các lệnh và thông tin cho các trình duyệt email trong khi GPU NVIDIA đang làm việc trên các video Flash. 
Đồ họa tích hợp là mặc định cho gần như tất cả các trường hợp, hệ thống cấu hình trở nên cực kỳ quan trọng ở đây. Khi một mô tả ( Profile ) được cấu hình để kích hoạt GPU ,cho GPU  biết rằng điều đó có thể là cần thiết và nên sẵn sàng đáp ứng với yêu cầu từ hệ thống. Nếu không có Profile, hệ thống sẽ cơ bản bỏ qua GPU rời của NVIDIA và tất cả công việc chỉ làm với Intel IGP, điều này rõ ràng là lý do tại sao NVIDIA quyết tâm có được một Profile nhanh chóng dễ dàng cập nhật hệ thống tại chỗ. Các Profile, về bản chất, nắm quyền kiểm soát điện năng từ IGP cho đến GPU cho phép lớp NVIDIA Routing Layer quyết định thành phần nó sẽ xử lý và thành phần nào để lại cho IGP xử lí . 
Như được mô tả trước đó, các GPU hỗ trợ Optimus của NVIDIA cũng cần thiết để có thể di chuyển dữ liệu từ bộ đệm khung hình riêng của mình đến bộ nhớ hệ thống chính , là bộ nhớ  đệm khung hình của đồ họa tích hợp IGP , một cách nhanh chóng và hiệu quả. Điều này cho phép NVIDIA sử dụng IGP như một bộ điều khiển hiển thị bởi vì  IGP đơn giản chỉ đọc từ bộ đệm khung hình như nó thường làm và đưa kết quả ra màn hình, ngay cả những kết quả mà NVIDIA đưa ra .
Việc chuyển giao dữ liệu phải được thực hiện  thông qua bus  PCI Express – bằng cách sử dụng chuẩn giao tiếp thông thường , vì vậy NVIDIA ngăn chặn bất kỳ sự khóa nào trong tương lai  của đội kỹ thuật Intel . Phương pháp truyền thống để làm điều này thông qua DMA ( Direct Memory Access) bị chậm hơn và cũng thêm vào sự chậm trễ khi buộc các GPU vào trạng thái dừng cho đến khi sao chép dữ liệu đã được hoàn thành để ngăn chặn các lỗi đồng bộ hóa. 

 

Do có sự chậm trễ nên NVIDIA đưa ra công cụ Copy Engine mới , tích hợp vào trong những GPU dòng 200M 300M, và sắp tới là GPU có cấu trúc Fermi, hoạt động nhanh hơn, theo một cách thức không đồng bộ nhằm ngăn ngừa bất kỳ sự chậm trễ đáng kể nào trong truyền tải dữ liệu. Hoạt động DMA nhanh hơn này cho phép tái tạo hình 3D liên tục và sao chép dữ liệu với độ trễ 3ms khi chạy ở 60 Hz .  

Đừng quên tính năng công nghệ trong việc cho phép tắt điện nguồn toàn bộ trên GPU và các đường truyền PCI Express về tình trạng 0 wat ! Khi GPU cần được họat động nó có thể được bật lên và bắt đầu chấp nhận các lệnh của máy tính trong vòng 300ms.