Цифровой журнал «Компьютерра» № 48

Когда переключение графических адаптеров происходило вручную, это приводило к фактической остановке системы. Отключающийся адаптер начинал процесс переноса данных другому адаптеру с высвобождения своей памяти. Затем он отключался, и подсоединялся второй чип (иногда это вызывало мигание экрана). Ещё некоторое время система адаптировалась к новому оборудованию: новый адаптер устанавливал своё «присутствие» в системе.

Схема взаимодействия двух адаптеров такова, что не всегда данные можно безболезненно перекинуть с одной видеокарты на другую без потери информации. Соответственно при использовании трёхмерных приложений переключить графику становилось крайне затруднительно, и приложения приходилось закрывать.

Ещё один аспект: ранее система допускала наличие только одного видеодрайвера, что соответственно приводило к дополнительным сложностям, которые позволяли бы запускать разные драйверы для встроенной и интегрированной графики. Сейчас эта проблема решена на уровне ОС.

На схеме обозначен Display Driver Interposer. Это программа, управляющая переключением графического чипа. Кроме того, она делает видимым для ОС нужный в данный момент драйвер нужного чипа. Понятно, что для работы необходим и программный слой между Interposer и вторым чипом. По-прежнему остается важным требование поддержки данного метода со стороны производителя. Сегодня Windows 7 допускает наличие в системе двух активных видеоадаптеров с разными драйверами, так что эта проблема на уровне программной поддержки разрешена с помощью корпорации Microsoft.

В новом поколении своих платформ Intel довольно резко изменила схему взаимодействия системных компонентов. Половина графического чипа ушла в общий корпус с процессором, а снаружи осталась его часть, отвечающая непосредственно за вывод изображения.

Такие изменения повлекли за собой и новую схему взаимодействия с другими компонентами. Чип Nvidia теперь подключается не параллельно и независимо, а включается в работу с IGP через шину PCI Express. Этим архитекторы добились упрощения разводки платы. Кроме того, отпала необходимость в мультиплексорах, а внешний чип стал подключаться через общую шину.

Если в работе не используются приложения, требующие мощной выделенной графики, то включается интегрированное ядро. В этом случае выводом изображения на экран занимается встроенный чип, а внешний (по отношению к интегрированному) чип Nvidia полностью отключен и не потребляет электроэнергию.

При запуске приложения, требующего внешней видеокарты, чип Nvidia включается.

Optimus реализована так, что выводом изображения на экран по-прежнему занимается интегрированный видеоадаптер. Получается, что работают сразу два графических адаптера. Один готовит картинку, а второй в это время выводит её на экран. Внешняя карта Nvidia, после формирования кадра, передает информацию в оперативную память, откуда его забирает интегрированная видеокарта и выводит на экран монитора ноутбука.

Как две хозяйки на кухне, не мешающие друг другу. Благодаря такому подходу переключение происходит мгновенно и прозрачно для пользователя.

Утилита для работы с Nvidia Optimus представлена стандартным и проверенным способом: имеется известная по предыдущим реализациям программка, которую может видеть любой владелец ноутбука с адаптером Nvidia. Нововведения появились лишь в виде ещё одной закладки, где прописываются данные для запускаемых приложений.

Краткий экскурс в историю

В своё время крайне оригинальным решением в этой области могла похвастать компания ATI (ныне AMD). Это так и не реализованная до конца технология XGP. Суть её состоит в том, что внутри ноутбука стоит интегрированный чип, а другой, более мощный, выносится во внешний бокс и подключается к ноутбуку по довольно быстрому интерфейсу PCI-E x16. Явное преимущество такого подхода заключается в том, что стационарно мы получаем мощную рабочую станцию, а находясь в движении — автономный ноутбук. Коме этого, в комплекте идёт отличный выход на внешний монитор и удобная док-станция. По многим оценкам тех дней, у этой технологии есть много плюсов. Однако её не развили и не продвинули «в массы». При этом AMD закрыла технологию патентом, предполагая, наверное, продвигать её самостоятельно.