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Nvidia Optimus

Par Klaus Hinum 02/09/2010 Traduit par Valentin Wittwe

Les graphismes interchangeables version 3.0

La technologie Nvidia Optimus permet de changer automatiquement de carte graphique à chaud, selon l'application et permet en théorie un bon compromis entre performance et autonomie. A part ça, Optimus est plus facile et moins cher à implanter. On a fait des tests en profondeur sur le Asus UL50VF, vous en saurez plus en cliquant sur la suite.

Nvidia Optimus

Dilemme: Performances versus autonomie

sans une solution hybride, l'acheteur devra choisir entre une configuration puissante ou une configuration qui permet d'utiliser l'ordinateur sans trop consommer d'énergie. Pour combler ce problème, les solutions hybrides permettent d'alterner sans redémarrer entre une carte graphique intégrée (peu gourmande) ou dédiée (puissante).

Jusqu'à présent, ces solutions (chez Nvidia et ATI) posaient des problème de goulot d'étranglement avec trop d'étape entre les composants. Les multiplexeurs prennent de la place sur la carte, rallongent la longueur du signal, et demande de l'énergie en plus. De plus il faut installer un driver spécifique (pour Windows XP et Vista), qui sont rarement mis à jour voire pas du tout, avec tout els problèmes de compatibilité que cela peu impliquer.

En bref, l'état de ces solution apportaient leur lot de problème jusqu'à aujourd'hui.

Current and former implementations of switchable graphics us Multiplexers (MUX) to redirect the signals from the graphic card to the displays.
Current and former implementations of switchable graphics us Multiplexers (MUX) to redirect the signals from the graphic card to the displays.
A proxy driver united the Nvidia and Intel/AMD drivers to overcome the limits of Windows XP and Vista (which is why Optimus won't be released for XP and Vista).
A proxy driver united the Nvidia and Intel/AMD drivers to overcome the limits of Windows XP and Vista (which is why Optimus won't be released for XP and Vista).

Nvidia Optimus – La solution?

Nvidia présent sa 3ème génération de cartes interchangeable nommée Optimus. La technologie permet un changement de carte à la volée en plein dans les jeux si il le faut. Pour le moment, Optimus ne marche que sous Windows 7 avec les cartes Nvidia gravées en 40 nm (Les dernières GeForce 200M et 300 – jetez un coup d'oeil sur notre comparaison des cartes graphiques) en combinaison avec les cartes Intel  (GMA 4500MHD, 4500M, Intel HD graphics, GMA 3150). Mais Optimus n'est pas compatible avec toutes les cartes (par exemple, pas avec les modèles basés sur les puces G92 comme les GeForce GTX 285M, 260M,…). C'est en tout cas l'état des choses.

Nvidia's graphic card or the slower and more frugal Intel graphic card calculates the window's content depending on the performance requirement (is defined in the driver).
Nvidia's graphic card or the slower Intel graphic card calculates the window's content depending on the performance requirement (is defined in the driver). The output is always done by the Intel IGP.

Comment ça marche? – La Technologie en bref

Techniquement, seul la carte graphique intégrée passe directement sur l'écran (interne et externe). En gros la carte graphique dédiée calcule ce qui se passe dans une fenêtre (ou en plein écran par extension) mais le reste est calculé par la carte graphique intégrée. Selon les ingénieurs de chez Nvidia, le système crée un 0.2ième d'image de retard. Donc pas de problème. Dès qu'il n'y a plus d'application gourmande, la carte est automatiquement et instantanément désactivée.

All output devices are only connected to the integrated graphic card.
All output devices are only connected to the integrated graphic card.
The Nvidia graphic card uses the PCI-E bus to copy the data into the frame buffer.
The Nvidia graphic card uses the PCI-E bus to copy the data into the frame buffer.

Nouvelle architecture des pilotes

The user can define the preferred graphic card manually in the driver profile (and thus overwrite the standard).
The user can define the preferred graphic card manually in the driver profile (and thus overwrite the standard).
In Windows 7's hardware manager you'll find both installed graphic cards.
In Windows 7's hardware manager you'll find both installed graphic cards.

Le grand problème des systèmes hybrides était le plus souvent l'utilisateur. Seul peu de gens avait compris comment et quand l'utiliser. Certains acheteurs étaient dépités car ne sachant pas utiliser la technologie. Pour que le changement soit automatique, Nvidia a créé une nouvelle architecture pour ses pilotes.

Le pilote peut utiliser une liste de profils, qui contient les meilleures solutions graphiques pour une application donnée. Au début de chaque application, le pilote cherche un profil approprié, puis décide automatiquement la carte graphique qui devrait être utilisé. Le système de listes ne fonctionne bien que lorsque la liste est, évidemment, toujours à jours. Mais parce que seulement quelques utilisateurs mettent à jour leurs cartes graphiques et les mises à jour pour les pilotes de portables sont mis à jour par le constructeur moins fréquemment, cette liste ne serait guère améliorée. C'est pourquoi Nvidia utilise des pilotes qui mettent à jour automatiquement la liste des profils à partir d'Internet. Ainsi, même un ancien pilote devrait théoriquement reconnaître la nouvelle application et exécuter la meilleure solution graphique. En outre, l'utilisateur peut également modifier les profils manuellement ou sélectionner la carte graphique à être utilisée via le menu contextuel. pour l'instant les drivers sont encore en Beta donc il ne faut pas trop juger.

The new driver architecture allows automatic profile updates over the internet using an encrypted connection. Therefore, Optimus should be able to recognize new applications and games.
The new driver architecture allows automatic profile updates over the internet using an encrypted connection. Therefore, Optimus should be able to recognize new applications and games.

Une date pour les Optimus sur portable?

Selon Nvidia, il vas y avoir plus de 50 portables différents équipés d'Optimus avant la fin de l'été. La gamme s'étend des netbooks Pine Trail (avec des cartes graphiques ION 2) Jusqu'au pontes grand format (avec les GTS 360M par exemple). Asus sortira à cet effet les modèles de portables UL50Vf, N82Jv, U30Jc, N71Jv, N61Jv sur la marché.

De plus, Nvidia nous as fait une démo de cette technologie sur un Lenovo Thinkpad T fonctionnel.

Optimus est en théorie aussi utilisable sur les ordinateurs fixes. Mais si vous êtes un gamer vous voudrez être toujours au maximum.

Asus N61 with Optimus
Asus N61 with Optimus
Asus N82 with Optimus
Asus N82 with Optimus
Asus U30 with Optimus
Asus U30 with Optimus

Test pratique du Asus UL50VF

Nvidia nous as fournit un Asus UL50VF (c'est en fait un UL50Vt, mais avec Optimus) avec une Nvidia GeForce G210M et une GMA 4500MHD. La G210M est une carte d'entrée de gamme mais elle est 3x plus puissante que la GMA 4500MHD. Des jeux très gourmands peuvent très bien tourner avec la G210M (avec tout au minimum). De plus, la G210M supporte CUDA et DirectX Compute pour la compression vidéo par exemple.

Les logiciels et driver que Nvidia nous as fournit sont encore au stade de bêta.

Tout les jeux et applications ont été correctement reconnus. Si un jeu comme World of Conflict démarre, la G210M commence immédiatement à faire le rendu vidéo. Et elle se désactive dès que l'application est coupée. Il n'y a ni flash de l'écran ni latence. Optimus marche très bien avec Flash 10.1 et active le rendu du flash mais pas le reste.

Mais vu que Optimus est une plateforme bien pensée à la base, il n'y aura que peu de bug et d'incompatibilité. On a testé 23 jeux communs sur le Asus UL50VF (voir notre page gaming) et on a pas eu une seule erreur. Si le jeux n'était pas detecté il est possible de cocher la case G210M à la main. L'architecture se met à jour toute seule donc il y aura de moins en moins de problèmes liés aux drivers.

A savoir que si vous branchez une sortie vidéo, c'est la carte G210 qui prendra en charge la sortie.

Le changement materiel (par un bouton sur le boîtier) sera implanté dans le futur.

Le test d'autonomie du UL50VF prouve bien que la GeForce est désactivée. Soit 11 h et 47 min au maximum. Avec la G210M activée, le UL50VF peut tenir 8 h et 20 min dans le même benchmark pour batterie. A pleine puissance de GPU et CPU on est à 3 h contre 4 h avec la GMA dans le mêmes conditions. C'est ici que le passage dynamique entre les carte est interessant.

L'avantage d'Optiumus est surtout la faible consommation de courant. On mesure 4 watts de différence avec la GeForce 210M allumée sans charge (10.8 watt avec la GMA). A pleine puissance, 6 watts  (Furmark + Prime95 max. 53.7W avec la G210M).

Asus Ul50VF with Nvidia Optimus
Asus Ul50VF with Nvidia Optimus
Asus Ul50VF with Nvidia Optimus

Verdict

En bref, on adore Optimus. Les technologies ont évolués et on peut maintenant compter sur des architectures à la fois puissantes, fiable est frugales en énergie. Comparé à la concurrence, Optimus est plus pratique et moins cher. Le nouveau concept de pilote est très bien pensé.

Le mieux, bien sur serait une carte graphique puissante qui puisse se calmer toute seule. Mais il n'y a encore rien de tel qui soit encore conçu, Optimus est une arme de choix pour ceux qui veulent à la fois de la puissance, et la possibilité d'avoir de l'autonomie à revendre.

Avantages d'Optimus

  • démarrage automatique de la carte (si le pilote reconnais l'application)
  • Pas de clignotement ou d'artefacts à l'écran
  • Le GPU Nvidia peut démarrer même si l'application est déjà lancée.
  • changement très rapide entre les cartes
  • Bon marché
  • Basé sur des standards (pas de "Hack" de drivers)
  • Mises à jour automatique chez Nvidia
  • Frugal en énergie
  • Nouvelle architecture de drivers plutôt fiables

Désavantages

  • Petite latence (0.2 d'image)
  • Driver encore en béta
  • Pas de bouton "en dur" sur les boîtiers pour l'instant
  • Optimus n'est supporté que par Windows 7 (Windows XP et Vista ne seront pas compatibles)
  • Impossible de passer "en manuel"
  • Le port HDMI sur le Asus UL50Vf active automatiquement la carte graphique dédiée

 

Comme on nous a posé la question, non Optimus ne peut pas être installé à posteriori, ce n'est pas un programme pour un jeu de puces.

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Redaktion, 2010-02-23 (Update: 2010-02-24)