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Conosciamo meglio NVIDIA Optimus

25/09/2012
- A cura di
Hardware & Periferiche - Presentiamo una analisi approfondita di una tecnologia molto interessante per tutti i possessori di un notebook dotato di scheda grafica NVIDIA, che vogliano conoscere come il proprio computer gestisce al meglio l'hardware grafico, per offrire un buon compromesso tra prestazioni e risparmio energetico.

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Il pezzo che stai leggendo è stato pubblicato oltre un anno fa. AvvisoLa trattazione seguente è piuttosto datata. Sebbene questo non implichi automaticamente che quanto descritto abbia perso di validità, non è da escludere che la situazione si sia evoluta nel frattempo. Raccomandiamo quantomeno di proseguire la lettura contestualizzando il tutto nel periodo in cui è stato proposto.

Negli ultimi anni il mercato dei PC si è spostato in modo preponderante dai classici computer da scrivania (i "desktop") verso notebook, netbook, ultrabook e altri dispositivi utilizzabili, in vario modo, in mobilità. Questo fenomeno è stato in gran parte legato alla disponibilità di prodotti di buon livello ad un prezzo sempre più accessibile: da qualche anno a questa parte, infatti, pressoché qualunque "portatile" è in grado di svolgere le operazioni più comuni (navigazione su Internet, scrittura di documenti, fruizione di contenuti multimediali ecc...) senza particolari problemi, con in più il vantaggio di poter portare con sé il dispositivo con il proprio lavoro all'interno.

Un po' di storia: grafiche integrate e primi tentativi di dual-graphics

Fino a qualche tempo fa, la maggior parte dei portatili venduti nelle fasce di prezzo bassa e media erano equipaggiati con una scheda grafica "integrata" (IGP), solitamente prodotta dalla stessa azienda che forniva la CPU (Intel o AMD), in grado di non incidere in modo rilevante sulla durata della batteria, pur offrendo una potenza adeguata alle operazioni di base.

Questa tipologia di scheda non permetteva tuttavia di svolgere operazioni più complesse, come la riproduzione di video in alta definizione o l'utilizzo di videogiochi più impegnativi di quelli inclusi in Windows. Per questo motivo, nel corso degli anni, i produttori di notebook hanno incluso nei propri dispositivi delle schede grafiche "dedicate" (GPU), prodotte solitamente da specialisti come ATI e NVIDIA, in grado di offrire un livello di prestazioni sensibilmente più alto, al prezzo però di una riduzione, anche sostanziosa, dell'autonomia della batteria.

Appare evidente come entrambe le soluzioni non riescano a soddisfare tutte le esigenze contemporaneamente. Con l'evoluzione tecnologica e lo sviluppo di processi produttivi migliori, è tuttavia divenuto possibile integrare all'interno di un singolo computer entrambe le tipologie di scheda, riuscendo quindi a metterne insieme i vantaggi, cercando al contempo di limitare l'incidenza degli svantaggi.

Nel corso degli anni, sono state sviluppate varie tecnologie che permettevano di utilizzare una delle due schede quando necessaria, cercando di conciliare prestazioni e risparmio energetico.

Con le prime implementazioni (siamo in "era Windows XP"), era necessario riavviare il computer per passare da una scheda all'altra, operazione che veniva eseguita mediante un pulsante hardware o dal pannello di controllo del BIOS. Appare evidente come tale soluzione non risulti particolarmente comoda da utilizzare, infatti i prodotti di questo tipo non hanno avuto particolare successo tra il pubblico.

Maggiore fortuna (e arriviamo agli anni di Windows Vista) è toccata a dispositivi dove lo switch tra le due soluzioni grafiche poteva avvenire a sistema avviato, mediante un pannello di controllo da cui selezionare la scheda da utilizzare (per il mondo NVIDIA, parliamo della tecnologia Switchable Graphics). I punti deboli di tale soluzione sono vari:

  • In primo luogo, il cambiamento di scheda andava attuato manualmente dall'utente;
  • Lo switch richiedeva circa 10 secondi, durante i quali lo schermo del computer poteva anche lampeggiare o diventare nero, potendo potenzialmente preoccupare l'utente riguardo il funzionamento del sistema;
  • Il passaggio di scheda richiedeva che tutte le applicazioni che stessero usando la GPU in quel momento venissero chiuse, per poi essere eventualmente riavviate, sempre manualmente, dall'utente;
  • L'implementazione della componentistica hardware necessaria (multiplexer) faceva aumentare notevolmente la complessità e i costi dei prodotti.

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Come NVIDIA spiega in questo interessante documento, queste limitazioni hanno fatto sì che solo l'1% dei proprietari di prodotti dotati della tecnologia in questione ne traessero realmente vantaggio, utilizzando correntemente entrambe le schede video.

NVIDIA Optimus: la soluzione definitiva al problema?

Per questo motivo, la società americana ha sviluppato e lanciato, all'inizio del 2010, una nuova tecnologia, denominata Optimus, che promette di eliminare i principali punti deboli della precedente implementazione. Per dovere di cronaca, dobbiamo dire che anche il principale concorrente di NVIDIA, AMD-ATI, ha rilasciato una tecnologia che funziona in modo del tutto simile, Dynamic Switchable Graphics, tuttavia in questa sede ci occuperemo di analizzare solo la proposta di NVIDIA, considerato anche che AMD risulta al momento abbastanza indietro in questo settore.

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NVIDIA Optimus è presente su pressoché tutti i notebook venduti a partire dalla seconda metà del 2010 che presentino una CPU+GPU Intel accoppiata con una scheda grafica dedicata NVIDIA.

I punti cardine di Optimus, che punta ad offrire le stesse funzionalità di Switchable Graphics, eliminandone però i difetti, sono i seguenti:

  • Gestione automatica del passaggio da una scheda all'altra, senza necessità del riavvio del computer, dell'intervento dell'utente o di un periodo di attesa prima di completare lo switch;
  • Possibilità di eseguire contemporaneamente applicazioni diverse su schede differenti, senza che quelle che usano la scheda grafica vadano chiuse per eseguire lo switch;
  • Utilizzo di API standard del sistema operativo, senza la necessità di driver o altro software proprietario per il funzionamento, con ovvi vantaggi per la stabilità del sistema;
  • Notevole semplificazione dell'hardware del computer, con conseguente riduzione dei costi. Per questo motivo è possibile trovare Optimus anche su computer relativamente economici.

Sulla carta, le caratteristiche appena elencate presentano Optimus come la soluzione definitiva al problema che abbiamo presentato all'inizio. Nel seguito vedremo come funziona questa tecnologia nel dettaglio, come configurarne l'operato e infine faremo anche qualche prova pratica, per verificare se le promesse sono effettivamente mantenute.

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