众所周知，在CPU性能足够、其它配置都属主流的情况下，显卡是影响电脑性能的决定性因素。

笔记本电脑集成显卡这几年来虽然在性能上取得了巨大的突破，已能流畅地解码部分1080P全高清视频，并可玩一些低需求的3D游戏，但性能相比独立GPU还是有很大的差距。

要想在笔记本电脑，特别是超轻薄笔记本电脑上应用高性能的独立GPU，在能效和性能方面获得两全，必需在功耗和散热设计上下更多功夫，这成为一个让厂商绞尽脑汁的问题。

双手互搏，笔记本电脑双显卡技术的发展现状笔记本电脑已取代台式机成为全球电脑销售的主流，为更好的满足不同消费者对笔记本电脑的需求，各种更具特色功能的产品应运而生。

面对轻薄型笔记本电脑孱弱的性能，连轻薄时尚笔记本电脑的领军人物索尼亦忍耐不住，于2006年推出了采用双显卡技术解决方案的VAIO SZ系列笔记本电脑。

如何兼顾性能和功耗是双显卡技术突破的难点其原理是利用Intel的笔记本电脑芯片组945GM既集成了显示核心，又可支持独立的AGP/PCI-E接口的特性，让笔记本电脑能同时拥有Intel 945GM北桥芯片内置的GMA950显示核心和独立的NVIDIA GeForce Go 7400显卡。

这样用户便可根据自身的使用需要，在移动或节能使用VAIO SZ时，将笔记本电脑上的Stamina(耐力模式=长效电力)/Speed(速度模式=加强绘图效能)键拨至Stamina端，根据系统弹出提示框进入Stamina模式而重新启动系统，从而让笔记本电脑使用集成显卡，并拥有更长的电池使用时间，以保证商务人士在旅行中也能顺利完成工作。

而当需要影音娱乐、3D游戏，或使用外接电源适配器供电时，则可将Stamina/Speed键切换到Speed端，重启系统后就能获得更佳的3D性能。

索尼SZ笔记本电脑上的冷切换键双显卡在VAIO SZ系列笔记本电脑上的应用，开创了笔记本电脑新时代，让用户可以在两个显卡之间自由切换，同时兼顾游戏性能和电池工作时间。

当然，该技术并非十全十美，最大的缺撼是该功能属于“冷切换”，更换显卡必须重新启动系统，比较繁琐。

热切换只需鼠标一点进入2008年后，在GPU厂商的帮助下，众多笔记本电脑厂商看到了该功能巨大的商机，纷纷开始引入毋须重启系统就能实现切换的“热切换”双显卡技术。

如明基Joybook S42笔记本电脑同时内置960 0M GT独立显卡(高性能)和GMA X4500集成显卡(低功耗)，只需通过改变电源管理模式可以做到双显卡随时无缝切换，来适应用户在不同环境中的应用需求，让用户可以更方便地按需选择高性能的独立显卡和长电池续航时间的集成显卡。

联想IdeaPad V350也是这样的产品，Intel GM45芯片组板载X4500MHD集成显示核心，并内置一块A TI Mobility Radeon HD3450独立显卡，通过系统选项可以进行自由切换—鼠标右击任务栏电池图标选择“可切换显卡”选项，选择“省电模式”是使用X4500集成显卡，选择“提高性能”是使用独立显卡。

要想使用传统“热切换”显卡，必需安装专用驱动，切换时必需关闭当前显卡正在运行的程序，花费时间5到10秒，以等待切换时屏幕闪烁、黑屏等现象后的正常显示。

随着热切换技术的不断成熟，目前类似的双显卡热切换技术已被索尼、惠普、联想、戴尔、明基、宏碁、华硕、苹果等笔记本厂商广泛关注与应用，成为市场上注重能效比的笔记本电脑主流解决方案。

当然，从应用角度来看，这样的热切换技术还是不够便利，因为它不能实现“智能自动切换，无需人工干预”，也不能实现异构SLI以有效提升笔记本电脑性能，以及在选择独立显卡时仍难以做到能耗和性能兼顾。

“智”“勇”双全，NVIDIA Optimus自由切换技术谈到双显卡技术就不得不提双显卡及多显卡技术的另一分支，以N VIDIA SLI、Hybrid SLI技术及AMD的CrossFire、Hybrid CrossFireX技术为代表的技术。

这类技术的出发点是好的，但从实际的市场反应来看却并不成功。

SLI和CrossFire技术可为高端桌面平台提供更出色的性能解决方案，但曲高和寡。

要想将这类技术现阶段用于主流笔记本电脑平台并不现实。

为此很多用户都将目光放在了Hybrid SLI技术、Hybrid CrossFi reX技术上。

这种混合显卡技术如能在笔记本电脑上的应用，能让笔记本电脑可获得更高的性能。

例如由ATI Mobility Radeon HD 3470独显和Mobility Radeon HD 3200集显组成的混合交火系统，在3DMa rk 06测试中，HD3200得分为1400分，HD3470得分为1900分，而混合交火后的得分可达2400分。

但从目前的状况来看，由于混合显卡只支持入门级独立显卡(2010年这一状况已经改善，HD5000系列均支持CFX)，并且在笔记本电脑平台上的功耗控制水平还需进一步提升，而高端高性能笔记本电脑平台从功耗控制设计考虑又更情愿一步到位采用中高端独显，让其可应用范畴变窄。

事实上两种Hybrid技术无论是NVIDIA的还是AMD的都很好，关键在于Intel只用自己的GP U，迫使NVIDIA和AMD不得不另寻他路，以避开Intel授权和限制，单独和品牌机厂商签署授权。

Optimus技术的基本原理图于是在CES 2010之前，NVIDIA披露了凌驾于Hybrid SLI之上的笔记本显卡技术“Optimus”，让用户看到了混合显卡技术应用的新曙光。

按照NVIDIA的说法：“Optimus技术适用于搭载NVIDIA GPU的笔记本，它对用户是无缝和透明的。

它的目的是优化移动体验，让用户获得笔记本独立显卡的高性能，同时仍保持出色的电池续航时间。

”“考虑到Intel即将正式发布32nm Arrandale移动处理器，而且突破性地自带了图形核心，因此Optimus极有可能是NVIDIA对此的一种优化技术，能让笔记本用户同时利用处理器集成显卡和NVIDIA独立显卡，从而维持自己在移动领域的市场地位。

”Optimus自由切换技术有何特质呢？NVIDIA是这样描绘它的：O ptimus技术可自动优化计算体验以保持无限延长的工作时间，原理如同混合动力汽车自动将对车体对汽油能源的消耗无缝衔接转化至对电力能源的消耗。

它能够智能地优化用户的笔记本PC，提供用户所需要的出色图形性能，其无需手动调节设置即可享受超长电池续航时间和华丽的视觉体验；无论是欣赏高清影片、网络冲浪或是激战于3D游戏中，这项技术都可智能地提供超持久电池续航时间或出色的性能。

相比仍需手动切换的“热切换”，采用Optimus技术的笔记本电脑，可实现双显卡的智能化切换，也就是自动切换毋须人工干预。

其原理和英特尔的多核处理器类似，从其拓扑结构分析，Optimus技术将集成显卡当作了一个“显示器控制器”和“路由器(显示器驱动插入器)”，在包含轻负载的任何状况下，集显这个“显示控制器”或附加在其上的“路由器”都是开启着的，这让整个系统能够实现没有黑屏的无缝转换。

Optimus文本引擎是关键技术在进行Office、Web等任务时，独立显卡的GPU将完全关闭，集成显卡负责处理一切事物，并输出到显示器上。

当系统开始运行大型3D游戏、高清视频、Flash视频、支持GPU加速和CUDA的软件时，Optimus驱动会查询自己的软件档案列表，一旦发现是高要求应用程序，Optimus的智能路由功能便会立刻启用NVIDIA独显，让其负责需求较高的图形渲染工作，并可将渲染工作内容通过异步拷贝引擎(异步拷贝引擎可将显存中的数据复制到内存中，由于其所占带宽较小，不会影响3D引擎的渲染过程而造成暂时的性能下降)回馈给集显，由集显继续完成需担当的常规显示任务。

在独显运行游戏、播放高清以及GPU计算应用程序时，集显并不会关闭，分工协作只负责2D显示。

并且，通过NVIDIA会提供的NVGPU State Viewer软件，用户可在屏幕上直观的看到目前究竟是独显还是集显在运行。

使用Optimus技术的笔记本电脑，电池续航时间可比原本的独立显卡本提升一倍。

这样NVIDIA Optimus技术就能够智能地优化用户的笔记本电脑，提供用户所需要的出色图形性能。

由于该功能只在运行大型3D程序或全高清影音程序时启用，使得运用该功能的笔记本电脑可获得较长的电池续航时间。

第三方厂商的支持与认证必不可少怎样才能确保Optimus智能切换时不会误开启独立GPU，而造成功耗剧增续航时间缩短呢？正常情况下，通过智能识别指定的类，Opt imus的路由层可以帮助确定何时使用独立显卡来提高渲染性能。

其默认使用开启独立GPU的程序包含：①DX Calls(DX调用)，任何的3D游戏引擎或DirectX的应用程序都将触发该功能。

②DXVA Calls，当在播放支持DXVA功能的视频时，Optimus会自动启动独立显卡。

这是因为MPEG2格式视频需要很强大的计算机处理能力来将其数据流解码成原始的、未压缩的视频流。

即使是现在的最快的CPU在解码全尺寸的HDTV时也会出现能力不足，而微软公司提供了一系列的MPEG2解码所使用的规范DXVA(DirectX Video Acceleation，包含DXVA 1.0和DXVA 2.0版本，DXVA 1.0规范里定义了MPEG2和WMV硬件解码能力，DXVA 2.0里增加了H.264和VC-1硬件解码能力)给显卡芯片得制造商，以更好的让显卡进行视频数据的解码运算，及各种后期处理运算，比如图像缩放、色彩空间转换、反交错等的处理。

对于CPU及集成GPU较弱的笔记本系统来说，让独立显卡来完成解码是最佳选择，而Optimus正可适应这种趋势。

并且，根据优先权限理解，DXVA这种规范及相关解码器在集成显卡能完整支持该格式的高清信号播放时，会选择能胜任这种解码的集成显卡完成任务。

而当认为集显性能不具备这个能力时(如支持不够稳定或者性能低下、容易导致系统崩溃或错误)，Optimus会自动启用独显完成任务。

③CUDA Calls，当系统采用CUDA应用程序时将自动触发该功能。

CUDA是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构，该架构使GP U能够解决复杂的计算问题。

它包含了CUDA指令集架构(ISA)以及G PU内部的并行计算引擎。

开发人员现在可以使用C语言来为CUDA 架构编写程序，所编写出的程序于是就可以在支持CUDA的平台上以超高性能运行。

并且，从NVIDIA的专家的谈话中，我们可以看出NV IDIA开放的态度：“NVIDIA将积极支持Direct Compute、Open CL 等行业标准。

同时，我们也支持那些允许NVIDIA像推出CUDA C和PhysX一样及时创新的标准。