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Il fatto che Windows 7 non sia una major release in senso stretto, non deve far pensare che siano assenti alcune migliorie più o meno significative "sotto al cofano": così come Windows XP è stato un considerevole passo avanti rispetto a Windows 2000, Windows 7 introduce alcune interessanti novità ai livelli più bassi, capitalizzando su quanto già realizzato con Windows Vista.

Il kernel di Windows Vista si evolve

Il nocciolo del sistema operativo presente in Windows 7 è una naturale evoluzione di quello adottato dal predecessore. Il codice di base è quindi lo stesso che è possibile trovare oggi in un sistema dotato di Windows Vista, a cui sono stati apportati miglioramenti e correzioni tesi a migliorare aspetti quali prestazioni, compatibilità e stabilità generale.

Gli osservatori più attenti alle cose di Windows si chiederanno a questo punto che fine abbia fatto il progetto "MinWin", un kernel minimale (solo 25 MB) per Windows. La verità è che è stata creata una enorme confusione attorno a tale termine, che ancora oggi non si dipana del tutto.

Quanto accertato è che MinWin è parte di Windows 7: non si tratta però di un nuovo kernel, ma semplicemente di una riorganizzazione dei componenti e delle varie chiamate alle funzioni di più basso livello, studiata allo scopo di migliorare la separazione fra il fulcro del sistema operativo e gli strati superiori, a tutto vantaggio della gestibilità del codice sorgente e dello sviluppo futuro del prodotto.

DirectX 11

La versione 11 delle API multimediali Microsoft è stata annunciata durante l'estate 2008, ed è oggi parte integrante di Windows 7

Tre le caratteristiche più importanti troviamo la Tassellatura ("Tasselation"), grazie alla quale ottenere rendering ancora più realistici, con contorni più naturali e punti di giunzione fra i poligoni nettamente meno "spigolosi", il supporto a GPGPU ("General-purpose computing on graphics processing units"), sfruttando la quale gli sviluppatori possono impiegare il processore video anche per compiti differenti dall'elaborazione grafica ed il supporto migliorato al multi-threading, con cui i creatori di videogiochi potranno (finalmente) trarre pieno vantaggio dalle moderne CPU dual e multi-core.

Come già successo ai tempi di Windows Vista comunque, è necessario che anche l'hardware adottato sia compatibile con la nuova versione di DirectX per poterne sfruttare tutte le nuove potenzialità. Ad oggi, nessuna periferica in circolazione è dotata di tali caratteristiche: i primi modelli ATI completamente DirectX 11-compatibili saranno quelli basati sula ventura GPU Radeon R800, mentre per NVIDIA si parla della serie GT300.

Non è ancora chiaro se Microsoft intenda "portare" il componente anche su Windows Vista o meno: si mormora con insistenza di tale possibilità (sopratutto dopo le pesanti critiche piovute sulla decisione di non dotare Windows XP di DirectX 10) ma al momento in cui scrivo non sono disponibili dichiarazioni ufficiali in merito.

Windows Display Driver Model 1.1

Windows 7 è dotato di una versione aggiornata del modello driver WDDM introdotto da Windows Vista.

Uno dei principali benefici è la possibilità di far convivere, sullo stesso sistema, schede video di marche diverse e relativi driver: è quindi possibile utilizzare un PC dotato di due schede video, una con GPU ATI e una equipaggiata con GPU nVidia, pur preservando l'accelerazione hardware e tutte le funzionalità avanzate di elaborazione grafica.

Chiaramente però, in questa circostanza non sarà possibile farle lavorare in parallelo mediante la tecnologia SLI/Crossfire.

Da un punto di vista più operativo, il risultato è invece la possibilità di abilitare Aero anche utilizzando schede video differenti.

Direct2D e DirectWrite

Windows 7 fornisce il supporto a testi, linee e forme bidimensionali in generale più eleganti e veloci che mai. Gli artefici di questo miglioramento sono due set di API denominate Direct2D e DirectWrite.

Un interessante (quanto dettagliata) presentazione tecnica al riguardo è Windows 7: Introducing Direct2D and DirectWrite.

La bontà delle nuove API rispetto al classico GDI è confermata anche dallo sviluppatore di Paint.NET, tra i primi ad adottare la nuova caratteristica in un software destinato al grande pubblico. A partire dalla versione 3.5, l'applicativo grafico utilizzerà proprio DirectWrite per la gestione del testo: i vantaggi prestazionali, stando a quanto riportato, sono assolutamente tangibili.

Supporto a FireWire

Windows 7 supporta nativamente le periferiche IEEE 1394b, ed in particolare FireWire S800, FireWire S1600 e FireWire S3200.

256 processori

Necessità di calcolo elevate? Windows 7 può utilizzare fino alla bellezza di 256 processori, in una qualsiasi combinazione di single core, multi core, e CPU logiche come quelle ottenibili tramite Hyper Threading di Intel.

File di paging ridotto

Microsoft ha finalmente accettato che esagerare con la pre-allocazione del file di paging non porta ad alcun beneficio, ed occupa inutilmente spazio su disco.

Windows 7 parte ora con una memoria virtuale pari alla quantità di RAM installata, che può comunque essere ampliata alla bisogna.

La scelta appare comunque ancora perfettibile: poiché le probabilità che sia necessario ricorrere pesantemente allo swap con 1 GB di RAM sono nettamente superiori alla circostanza in cui il sistema operativo ne ha a disposizione 4 GB, perché nella prima circostanza si va a predisporre uno spazio di dimensioni maggiori?

Ottimizzazioni alle performance grafiche

In questo dettagliato post, Microsoft ha illustrato molte delle ottimizzazioni apportate al sottosistema grafico di Windows 7: oltre a migliorare la concorrenza e rimuovere copie di dati ridondanti presenti sia in RAM sia nella memoria video, il team di sviluppo è riuscito anche ad implementare alcuni parallelismi nell'accesso alle API grafiche, con il risultato di riuscire a sfruttare al meglio i potenti processori multi-core.

Pieno supporto ai dischi a stato solido (SSD)

Windows 7 è in grado di riconoscere come tali i dischi fissi a stato solido (SSD) di nuova generazione, e reagisce di conseguenza disattivando il deframmentatore e la funzionalità "superfetch" in caso ne rilevasse uno.

Il sistema operativo utilizza inoltre il comando TRIM proprio di questa categoria di prodotti, grazie al quale dovrebbe essere possibile ottimizzare la velocità dei cicli di lettura-scrittura.

Due partizioni di default

Per la prima volta nella storia di Windows, la procedura di setup del sistema operativo crea automaticamente due partizioni distinte.

La prima, nascosta, contiene il già citato WinRE e gli eventuali file di BitLocker, mentre la seconda è quella propriamente a disposizione dell'utente.

Ottimizzazione dei consumi

Il nuovo prodotto è dotato di alcune migliorie tese ad ottimizzare il consumo di corrente, a tutto vantaggio della durata della batteria.

Fra le caratteristiche più importanti, figurano l'ottimizzazione nell'accesso al processore (che può quindi rimanere nello stato di inattività a basso consumo più a lungo) e la diminuzione automatica della luminosità del monitor dopo un periodo di inattività.