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Win7为GPU带来全新定义
Win7为GPU带来全新定义
Windows Vista的到来让人们体验前所未有的系统互动体验，尤其是在显示系统的软硬件方面更是让人耳目一新。例如硬件方面的显卡，不仅迈进了DirectX 10时代，同时正式进入了显卡核心架构质的变革——统一架构；其次软件方面，系统对显卡需求增加，例如Aero特效等，同时在显卡的非3D复杂并行计算能力在统一架构的协助下得以发挥，尤其是NVIDIA的CUDA架构更是如鱼得水。
DirectX 10和统一架构的组合，开启了显卡在并行计算领域的全面进攻，例如在高精高密的超级计算机领域中原来是唯CPU独尊，但当NVIDIA发布Tesla后，由GPU组成的超级计算机轻松跻身前列；还有在视频线性、非线性编辑上，GPU更是发挥了多线程并行计算优势，基于NVIDIA CUDA的第三方视频编辑软件如雨后春笋般涌现，GPU的能力及地位在一台电脑中的地位再一次提升。
Windows 7！这个即将到来的微软全新一代操作系统，在Windows Vista内核架构基础上衍生而来，最重要微软新一代的DirectX API——DirectX 11也将到来。那么，DirectX 11与DirectX 10有何渊源？它又比DirectX 10先进在何处？基于它的应用是否得到了硬件厂商的全面支持……等等？带着种种疑问，让我们继续往下看。
DirectX 11随着Windows 7的Beta版、RC版和RTM版的出现已经不再神秘，但是基于DirectX 11的全面应用还需等待支持DirectX 11的硬件出现。那么难道现有硬件就无法让我们体验Windows 7带来的视觉冲击力吗？
答案是否定的。首先让我们了解一下DirectX 11与DirectX 10、DirectX 10.1之间的关系。
我们知道，DirectX 10.1是DirectX 10的一个超集。理论上，DirectX 10.1能够实现的功能，DirectX 10也能完成，不过需要更多的计算流程来完成，较为浪费硬件资源。而DirectX 11同样也是DirectX 10和DirectX 10.1的超集，它是基于DirectX 10.X之上开发而来，同时对其进行了功能、性能扩展和完善。
值得一提的是在DirectX 10之中，新近引入的统一架构设计，取消了昔日的顶点、像素独立渲染单元。而在DirectX 11中，其对统一架构的标量流处理器进行了进一步改进，例如增加了“Tessellation（镶嵌）”处理阶段以及Hull Shader、Domain Shader等其他改进；另一个值得注意的是，不仅仅芯片级硬件厂商对GPU的并行计算能力关注，就微软也在Windows 7携带的DirectX 11中加入了Compute Shader，它不仅能够协助3D图形计算实现更加的视觉效果，例如在HDR色调影射（HDR-Tone-Mapping）中，DirectX11将会调用Compute Shader创建场景的平均亮度，这让程序员更容易的对其进行控制，同时Compute Shader还能带来更好的效能。
GPU在DirectX 10（本处特指Windows Vista）中的并行计算能力，已经初露锋芒。而当DirectX 11发布后，GPU在并行计算领域的发展更是一片光明，尤其是Compute Shader的引入。微软引入Compute Shader最重要的目的就是通用计算，微软将使用HLSL语言对其进行全面支持。Compute Shader的特色是支持线程间的数据共享，能够获取DIrectX 3D的所有数据资源。由于Compute Shader正式支持双精度计算，所以在GPU进行通用计算时速度、精度、效能将会想必以前有突飞猛进发展。
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Windows 7将由CPU+GPU平分天下
Windows 7将由CPU+GPU平分天下
随着人们对视觉感受要求的提高，GPU在系统中的主导地位与日俱增，在Windows 7中更是达到平分天下的地步，下面让我们了解一下GPU在Windows 7中的应用。
Windows 7的核心组成部分首次包括了GPU（图形处理器）计算，GPU不再仅用于图形。在Windows7中，CPU与GPU组成了协同处理环境。CPU运算非常复杂的序列代码，而GPU则运行大规模并行应用程序。 因此，安装Windows7的电脑CPU与GPU功能平衡，可以提供更快、更可视化的Windows7体验。
Windows7中增添的最重要的一个组成部分，就是针对GPU在DirectCompute 上的运算。这种API使用户可以享受非凡的视觉体验和互动体验，比如高质量视频、照片等娱乐方式、方便快速与设备互动、反应更快更灵敏的电脑、逼真的游戏效果等。DirectCompute在目前的两亿颗DirectX 10 GPU和未来的DirectX 11 GPU上运行良好。
Windows7的协同处理环境（CPU+GPU）下，系统处理主要运行序列代码的应用程序，如电子邮件、办公室应用程序（比如Word）、基本网页浏览等。在这种情况下，大部分应用程序处理工作由CPU进行，而GPU则将图像显示在屏幕上。
Windows7的协同处理环境（CPU+GPU）下，当系统处理需要并行运算的应用程序，如视频播放、视频编辑、视频转换、3D网页浏览、电脑游戏等。在这种情况下，DirectCompute利用GPU的运算力量，大大提高了应用程序处理速度。
Windows将为终端用户提供非凡体验，这里列出了其中三项主要的客户体验情景。GPU对这些至关重要：
更多媒体更多空间
- 使用Windows7中Windows Media Player自带的H264支持和内嵌的GPU解码加速流畅播放H264高清视频；
- 使用内嵌的GPU加速，将高清视频从桌面拖放转移至便携式媒体播放器中的速度快了6倍；
- 使用MotionDSP vReveal，立刻提高自己拍摄的视频质量，速度快5倍；
- 使用GPU支持的H264或MPEG-2 playback在Windows Media Center中欣赏广清数字广播电视；
让生活变得简单
- 每个窗口消耗的内存消耗减少50%。GDI加速只允许每个窗口在图形内存上储存一个副本，去除了在系统内存中保留副本的必要；
-利用Windows 7 Touch Pack和GPU支持的应用程序，如Cooliris和Loiloscope，Windows Touch体验更加灵敏；
强大的游戏
- 与CPU相比，利用GPU Computing播放的带物理效果的游戏速度快了500%；
- 多GPU游戏速度比Windows XP和Windows Vista快10%；
- 使用GPU运算的DirectCompute带来栩栩如生的效果；
无需第三方 Win7原生支持视频加速
无需第三方 Win7原生支持视频加速
视频
Windows7中的Windows Media Player和Windows Media Center增加了对H.264和Quicktime.mov.content高清播放的原生支持。Windows7还增加了对由GPU支持的高清播放的in-the-box支持，可以流畅观看，同时CPU占用率很低。关于CPU占用率的例子是用Intel Atom CPU播放一段1080p的QuickTime电影片花，与安装了NVIDIA®(英伟达™)ION GPU，能够提供视频播放加速功能的相同配置。
视频
Windows7增加了简单的拖放功能，可以将电脑中的视频直接转换到移动媒体播放器上。这一功能利用DirectCompute和安装了NVIDIA®(英伟达™)ION的电脑得以实现，与Intel Atom CPU相比，使用NVIDIA ION GPU转换视频的速度快了5倍。这个例子通过对DirectCompute的使用，很好地展现了GPU的运算能力，将其与Window7相结合，能为客户提供更快速的体验。对于一部完整的电影，与Intel Atom CPU相比，NVIDIA ION GPU可以节约6小时的转换时间。
终极体验Win7视频高清/高速神化(1)
终极体验Win7视频高清/高速神化（1）
视频
MotionDSP的vReveal使用GPU自动为客户改善视频质量。点击一个按键，vReveal就可以将使用当今的手机、相机、便携式摄像机拍摄的摇晃不定、模糊不清的家庭视频变得清晰。vReveal源自执法部门和情报机关所采用的“犯罪现场调查”（CSI） 风格的高科技，均由MotionDSP出品。安装了NVIDIA GPU之后，这些CSI风格的视频质量改善功能就能得到实时应用。如果没有NVIDIA GPU，这一过程将变得非常慢，几近停滞。 与Intel Atom CPU相比，使用NVIDIA®(英伟达™)ION GPU可将速度提升5倍。如果将NVIDIA GeForce GTX 280 GPU与Intel 四核Q6600 CPU相比，速度也快了5倍。
视频
Power Director 7是一个视频编辑软件，提供针对高清视频的端对端全程支持，包括输入、编辑和输出。使用GPU比使用CPU的转换速度快了5倍。例如，在一个简单的使用“钢笔墨水”效果的PowerDirector 7程序中，使用英伟达GeForce 9600GT GPU的速度要比使用AMD Athlon 64 X2 5000+ CPU的速度快5倍。
终极体验Win7视频高清/高速神化(2)
终极体验Win7视频高清/高速神化（2）
Super Loiloscope 是一款非常便于使用的基于GPU的视频编辑软件，用户界面妙趣横生、非常直观。通过使用GPU，速度加快了10倍！
- NVIDIA GPU 提高了H.264解码、编码的速度
- NVIDIA GPU 提高了视频处理的速度（效果、合成、转换）
NVIDIA GPU 提高了用户界面的速度
例子：对于mp4输出文件，使用NVIDIA GeForce GTX 260 GPU 比使用Intel Core 2 Duo E8200 CPU 的编码速度快了10倍。
视频
带有SimHD 插件的ArcSoft TotalMedia Theatre 能提升标准分辨率DVD的画质，使其接近Blu-ray品质。将视频分辨率从标准提升到高清是一项非常耗费运算功率的任务，只有最快的CPU才能实时完成。使用GPU 计算之后，就算是用最普通的CPU也能通过支持SimHD技术的Arcsoft TotalMedia Theatre进行高质量的分辨率升级操作。在运行的同时，不占用CPU的运算资源，从而使电脑保持敏锐反应，可以进行其他任务。例如，使用NVIDIA GeForce 9600GT GPU比使用AMD Athlon X2 5000+ CPU速度快了12倍。
Win7下GPU全面加速 体验指间艺术
Win7下GPU全面加速 体验指间艺术
视频
最后一个例子，通过使用NVIDIA GPU实现更快更流畅的操作，Adobe Photoshop CS4 软件能够更好地完成Photoshop工作任务、加快运行速度，从而让照片编辑变得更加方便、更加直观。可以顺畅地进行摇镜头、缩放、旋转等，没有停顿或滞后。
视频
多点触摸能力是Windows7的核心功能，对于依赖GPU的部分虚拟度很高的新型应用程序（如Cooliris 和 Loiloscope）来说是最佳搭配对象。 Cooliris可以实现3D方式浏览网页，现在，加上Windows触摸体验之后，这一体验将更加逼真。通过Loiloscope可以进行妙趣横生的视频制作，用手指轻轻触碰即可实现各种效果。
Win7搭配PhysX 游戏效果更上一层楼
Win7搭配PhysX 游戏效果更上一层楼
视频
《终结者4：救世主》使用GPU进行实时物理运算，从而能够提供更加逼真的体验，为游戏增添令人惊叹的真实色彩。这张幻灯片列出了游戏中包含的所有物理效果。下面的示例展示了关掉物理运算和打开物理运算之间的对比。右边（打开物理运算）可以看到增添了烟雾、爆炸产生的碎片、布、火花以及其它内容！
视频
《一舞成名》是很快将在中国推出的一款热门网络社区游戏，使用GPU运算来实现所有角色衣物的实时模拟。请欣赏下一张幻灯片中的模拟衣物（不再像从前的游戏中那么僵硬）。衣物随着人物的动作而动，很合体。并请欣赏最后结束时舞台上的模拟火花。
DirectX 11让视觉体验 震撼再升级
DirectX 11让震撼视觉体验再升级
视频
这是NVIDIA用DirectCompute制作的示例，展现了模拟的动态海洋。这一难以置信的波浪翻滚是通过DirectCompute实现的，在GPU上运算快速傅里叶变换，从而使得示例栩栩如生。这一示例很好地展现了新型模拟技术，这将是GPU Computing为Windows7下一代游戏带来的新型模拟技术。
视频
Windows7完全支持NVIDIA 3D Vision，自动将电脑游戏转换成全实景3D效果。只需戴上那款时髦的眼镜，配上NVIDIA GPU和“3D Vision-Ready”显示器，就可以感受人物与环境栩栩如生的3D效果。3D立体幻镜TM在世界各地均得到了好评，包括一项最佳CES奖。 因为没有相应硬件，所以无法展示3D立体幻镜TM提供的真实体验。不过，下面这张幻灯片仍展示了部分栩栩如生的效果。