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Nvidia Optimus ist eine Technologie, die dazu dient, den Einsatz von a separate Grafikkarte graphics (GPU) mit einer auf dem Mainboard integrierten Grafikkarte (IGP). Optimus macht dies abhängig von der Menge an Grafik-Rechenleistung, die für die Ausführung von draaien . erforderlich ist Anwendungen. Optimus trifft die Wahl zwischen maximaler Leistung oder minimalem Stromverbrauch: Diese Technologie ist die verbesserte Version der „umschaltbaren Grafik“.
Systeme, die Optimus verwenden, enthalten einen weniger leistungsfähigen IGP von Intel (zB Intel HD-Grafik) und eine GPU von Nvidia. Die GPU wird nicht arbeiten, bis sie benötigt wird. Wir arbeiten dann mit dem IGP zusammen. Dies befindet sich in der Prozessor und verbraucht daher keinen zusätzlichen Strom.Diese Technologie ist in erster Linie für Laptops weil der Akku geschont wird, wenn die GPU im Leerlauf ist.
Optimus arbeitet derzeit in Windows 7, Windows 8 und Windows 8.1. Vor dem LinuxVerteilungen ist eins Open-Source-Anwendung Bumblebee genannt, die Optimus integrieren kann.
Geschichte
Der Verkauf von Laptops ist in den letzten 10 Jahren explodiert. Die Nachfrage nach Laptop-Leistung stieg. Die Leute möchten an allen möglichen Orten einen Film sehen, Spiele spielen, Dokumente verarbeiten und Photoshop bearbeiten können. Die Leistung steigt immer mehr, allerdings zu Lasten des Akkuverbrauchs. GPUs sind sehr wichtig in Laptops, die Leistung liefern sollen.
Umschaltbare Grafik
Die PC-Industrie hat lange nach dem idealen Laptop gesucht: einem Laptop mit langer Akkulaufzeit und hoher Leistung. Dies wurde oft eine Wahl zwischen Leistung und Akkulaufzeit, aber nicht die Kombination aus beidem.
Die erste Lösung dafür kam Nvidia 2007 mit umschaltbarer Grafik. Es könnte in etwa 5-10 Sekunden zwischen IGP und GPU wechseln. Dies war erstmals ohne die Computer Neustart, musste aber manuell durchgeführt werden. Der Nutzer konnte also zwischen einer langen Akkulaufzeit oder einer hohen Leistung wählen.
Nachteile:
- Modi manuell ändern.
- Hohe Übergangszeit (5-10 Sekunden oder manchmal länger)
- Laufende Programme können den Schalter blockieren, daher muss zuerst alles geschlossen werden.
- Bildschirmflimmern.
- Höhere Kosten. Umschaltbare Grafiken erfordern mehr digitale Logik (Multiplexer, Display-Interfaces, ...).
Aufgrund dieser Probleme wechselten die Benutzer nicht oft und blieben meistens im gleichen Modus. Es brauchte also eine bessere Lösung. Daraus entstand Nvidia Optimus.
Operation
Wenn eine Anwendung gestartet wird, ermittelt Optimus, ob diese Anwendung mit der GPU besser funktioniert. Wenn dies der Fall ist, kommt diese GPU aus ihrem Ruhezustand und wird für alles verwendet. Das IGP wird jedoch immer das endgültige Bild weitergeben. Alles geht noch am IGP vorbei, aber die GPU macht die Rechnung. Wenn Anwendungen gestartet werden, die nicht viel grafische Rechenleistung benötigen (Webbrowser, Dokumente, ...), arbeitet das IGP alleine. So wird beispielsweise der Akku weniger verbraucht und es entsteht auch weniger Wärme im Laptop, wodurch weniger Kühlung benötigt wird. Unter Windows können Sie jedes Programm mit der GPU manuell starten, indem Sie mit der rechten Maustaste auf das Startsymbol klicken.
Optimus lässt sich dann in 2 Kategorien einteilen:
- Optimus-Software
- Optimus-Routing
- Optimus-Profile
- Optimus-Hardware: Optimus Copy Engine
Software
Bei Nvidia-Grafikkarten gibt es bereits viele Optionen, um Optimus zu aktivieren. Der Softwareteil sorgt dann dafür, dass der Übergang zwischen den Grafikkarten unbemerkt und automatisch erfolgt.
Routing
In dem Hardware-Schnittstellenschicht(HIL) der Treiber, bietet der Optimus Routing Layer die grafische Steuerung. Es enthält auch a Bibliothek auf Kernel-Ebene, die bestimmt hat Klassen und Objekte erkennen, die bestimmten Grafikgeräten zugeordnet sind. So lässt sich für jede Anwendung leichter ermitteln, welche Hardware-Ressourcen erforderlich.
Durch das Erkennen verschiedener Klassen kann der Optimus Routing Layer helfen zu bestimmen, wann die GPU aktiviert werden soll. Es sendet ein Signal zum Booten der GPU, wenn es auf diese 3 Arten von Klassen trifft:
- DX-Anrufe: 3D-Spiel Motor und DirectX Anwendungen werden diese Aufrufe auslösen.
- DXV A-Anrufe: Für Videoanwendungen.
- CUDA Anrufe: Für CUDA-Anwendungen.
Profil
Für jede Anwendung, die die GPU verwendet, hat Optimus ein einzigartiges Profil. Diese Profile werden von Nvidia erstellt, nachdem sie die Anwendung einigen Tests unterzogen haben, um die beste Qualität für diese Anwendung bereitzustellen. Diese Profile werden für neue Anwendungen auf einem Nvidia-Webserver freigegeben und dann als Updates gepusht. Diese Updates können in der Nvidia-Systemsteuerung deaktiviert werden.
Hardware - Kopiermodul
Um die Optimus-Software anwenden zu können, wird eine neue Hardwarefunktion benötigt, die sogenannte Optimus Copy Engine. a . wird nicht verwendet Multiplexer, und es gibt kein Flackern mehr auf dem Bildschirm, wenn wir von IGP zu GPU wechseln.
Linux-Unterstützung: Hummel
Bumblebee ist ein Open-Source-Projekt, das beim Umschalten zwischen GPU und IGP hilft, die GPU kann dann über die Kommandozeile oder über konfigurierte Shortcuts aktiviert werden. Dies kann noch nicht automatisch geschehen. Eine grafische Oberfläche (bumblebee ui) soll es jedoch einfacher machen.