DTF多媒體影音技術與設計論壇專刊
Windows 7發揮GPU效能　可為PC帶來全新視覺體驗

2009/09/03-DIGITIMES企劃  

CPU與GPU這兩種處理器的運行模式不同。前者是序列式處理，以運算為主；後者是採平行處理方式。序列式運算對於高畫質(HD)這類視訊應用來說，已不適用，這時需要利用GPU才能以更具成本效益的方式，發揮最佳效能。

因此，現在消費者應該要建立一種觀念，GPU也是一種可使用的運算資源，並不是只有系統中的CPU才能扮演這個角色。因此，Nvidia近年來積極開發CUDA技術，就是要在C語言環境下，利用GPU資源來進行大量平行計算的應用。

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這種概念也已獲得微軟的支援。在即將上市的Windows 7作業系統中，就可同時利用CPU和GPU兩種運算資源，這也意味著，雙處理系統(dual processing)的時代已正式來臨。

在Windows 7中將針對GPU運算提供新的DirectX運算技術，這是一新的GPU加速應用API。與利用CPU相比，透過GPU加速消費性應用程式，速度可提升5至20倍。Windows 7會自動偵測是否需要啟動GPU加速資源，或是詢問使用者是否開啟，對使用者來說，無需複雜的操作，就是發揮GPU資源，這是一項具智慧的操作方式。

事實上，DirectX運算的原理和CUDA相似，目前市面上已有超過2億顆的NVIDIA GPU，未來只要將系統升級到Windows 7，都能適用7 DirectX運算功能，以顯著提升視覺體驗。

有鑑於此，在即將來臨的全新Windows 7時代中，繪圖晶片的重要性將日益提升，不管是在媒體播放、觸控式操作、酷炫遊戲等方面，都需用到GPU來強化PC的使用效能。

GPU強化Windows 7視覺體驗

未來，會有更多的HD應用需求，當然這會需要用到更多的系統資源。對消費者來說，能流暢播放HD內容是一基本需求，接下來，則是希望能有效處理影訊內容。不管在哪一方面，GPU都將扮演一重要角色。

在播放HD視訊時，若僅使用主流CPU是無法取得流暢的觀賞效果。運用GPU，在Windows 7中便可得到流暢、高品質的HD播放效果，而無需用到很多的CPU資源。而在視訊轉換與處理方面，透過啟用DirectX運算，Windows 7增加了拖放式(drag-and-drop)GPU加速轉換功能，速度可提高5倍。

此外，目前市面上也有許多新的GPU加速應用程式，像是vReveal、SimHD、CyberLink等，可提供視訊增強、編輯、特效等更種功能，滿足消費者的多樣化需求。

以vReveal為例，它提供影像的防抖、增亮、銳化功能，消費者可在提升影像品質後，才儲存資料。而SimHD則可將目前既有480p的標準解析度(SD)影片升級為HD解析度，可大幅提升觀賞體驗。

在人機互動方面，多點觸控式操作是Windows 7的一大特點，這需要更快的反應時間。此外，3D、Flash等應用，也都需要用到GPU資源，以DirectX運算進行3D與2D加速。

特別是對多點觸控來說，若反應時間不夠快，使用者會以為沒有成功，而重覆操作，這時便容易造成系統當機。之前Vista之所以未能在市場上獲得成功，主要是因為需耗費龐大的系統資源，特別是，許多暫存訊息都儲存在系統的記憶體中，容易造成當機。但在Windows 7中，這些資料是儲存在繪圖記憶體空間中，不會影響系統效能。

最後，在遊戲體驗方面，GPU可將全新的PhysX物理特效加速帶到PC遊戲中，包括煙霧、爆破、布料等許多效果，現在利用GPU都能精采呈現。以現場展示的利用DirectX運算與GPU加速產生真實海洋波動效果的短片為例，這是大量應用平行處理所得到的結果，這在過去僅利用CPU是無法得到的。利用這些技術，將可為新一代的遊戲電玩創造更多過去無法在個人電腦上擁有的視覺效果。我們目前也已朝3D視覺的遊戲方向發展。

總結來看，結合Windows 7和GPU，我們為個人電腦帶來了全新高效能的視覺世界。不管是在媒體處理、人機互動的反應時間、系統穩定性、以及電玩遊戲的更真實物理加速等各領域，現在GPU已經是新一代Windows 7環境中不可或缺的關鍵技術，可為消費者帶來更具創新的使用體驗。