Windows Vista的重大技術革新

房東：鄉下阿土仔
發表時間：2007-04-28

Windows Vista的重大技術革新

雖然Microsoft已經公佈「Windows Vista Capable」與「Windows Vista Premium Ready」兩種層次的PC硬體要求，但根據實際瞭解：想要全效且流暢地執行Windows Vista，就連合乎「Windows Vista Premium Ready」的標準也是不夠的，必須要有更強悍、更充沛的硬體資源才行，特別是在CPU、RAM、GPU等三方面有更高的要求：

•CPU：運作時脈最好達2GHz以上，核數建議為雙核以上。
•RAM：記憶容量最好達1GB以上，通道建議最好為雙通道。
•GPU：建議採行ATI X1600以上的繪圖處理器，或NVIDIA GeForce 7600以上。

很明顯的，上述的要求幾乎可說是「Windows Vista Premium Ready」需求資源的再增一倍，除此之外Windows Vista也在諸多方面支援或倚賴新式硬體設計，以下本文將針對此進行更多的討論與說明。

視覺的Aero/WDDM　聽覺的HD Audio/UAA

Windows Vista第一強調的就是「視覺體驗」，更簡單說即是力推名為「Aero」的3D特效式操作介面，此方面需要更高階的繪圖硬體支援，包括繪圖處理器必須支援DirectX 9.0c，繪圖處理器必須具備硬體式的Vertex Shader、硬體式的Pixel Shader、視訊記憶體必須在64MB以上等，且更重要的是，驅動程式方面要合乎WDDM（Windows Display Driver Model，過去稱為Longhorn Display Driver Model；LDDM）規範標準。如果無法達到此等水準，就必須額外購置、加裝新的繪圖介面卡才行。

更進一步的，也可以更率先支援最新推出的DirectX 10（過去稱為WGF 2.0，WGF為Windows Graphics Foundation），目前已有繪圖處理器支援DX10，即NVIDIA的GeForce 8800（過去的研發代號為：G80），畢竟Windows Vista已經將DirectX 10內建。

另外，對於平常就已經熱衷於PC上的3D遊戲者，對這方面的規格要求不用過度擔心，因為重視娛樂者多半已具備DX9以上的繪圖卡，甚至已經用上了串接加速技術，如NVIDIA的SLI（Scalable Link Interface），或ATI的CrossFire等。

當然，也可以反向思考，即放棄使用Aero介面，如此Windows Vista也提供視覺效果較儉樸的Basic介面，而Basic介面即與今日Windows XP的操作介面無異。事實上視覺感受、操作習慣等相容也一直是Microsoft所重視的，過去Windows 95推出時，仍然提供將介面效果回退成Windows 3.x的選項，Windows XP也可回退至Windows 2000，如今Windows Vista也可以選擇回退。

除了視覺外，Windows Vista也強調音效，Windows Vista支援Intel所提出的HD Audio（高清晰音效），HD Audio最高可以有8聲道、192kHz取樣率、32-bit解析度，遠勝以往AC ’97的2聲道、44.1/48kHz取樣率、16/20-bit解析度。

HD Audio的好處不僅只於更高的規格表現，還包括「運用的更活化」與「機制的更良善」，在良善上，HD Audio可以偵測音源孔座的連接正確性，錯接情形會透過軟體訊息視窗向使用者提示、反應。而活化方面，HD Audio的8個聲道可以視為「資源」以進行調配，例如在臥房內使用2個聲道，然後同時在客廳使用另6個聲道（如5.1組態，5個高音及1個重低音）。

HD Audio的種種新益處，也是Windows Vista的新益處，然而這也必須有硬體的搭配才行，最主要是要一個支援HD Audio的硬體CODEC晶片，倘若仍是過往的AC’97 CODEC晶片，一樣無法享受HD Audio。

至此或許各位會說：不用Windows Vista也可以享用HD Audio，業者有針對Windows Vista之外的作業系統而提供HD Audio硬體及驅動程式。不過各位要注意的是，Windows Vista使用的是新驅動程式架構，在音效方面是使用通用音效架構（Universal Audio Architecture；UAA）來支援HD Audio，此架構在非Windows Vista的作業系統上並不具備，若不能以UAA方式支援HD Audio，在聲道的運用活性、機制良善性、以及應用程式的適用性等方面，都會有所受限。

高清晰視訊

對Windows Vista而言，高清晰音效／音訊（HD Audio）只是牛刀小試，真正更重要的是高清晰視訊（HD Video），在Windows Vista預設的應用程式中，就有多套支援高清晰視訊，包括Windows Media Player 11（播放）、Movie Maker HD（剪輯）等，此外在Windows Vista內建的Media Center功效機制中也一樣支援高清晰視訊。

附帶一提的是，除了動態的視訊外，Microsoft也強化靜態圖片的管理，預設內建了Photo Gallery的圖片瀏覽、管理程式。

Gadget有助推行寬銀幕與大螢幕

到目前為止，PC的顯示器多是以4：3的比例來演化、提升，例如640×480、800×600、1024×768、1600×1200等，然而近年來由於用筆記型電腦觀看DVD-Video的應用逐漸普及，所以資訊（PC）領域也開始推行寬型螢幕，如16：9的1280×720、1920×1080等。

不過，Windows Vista的出現也有助於寬型（或大型）螢幕的推行、採用，原因除了Windows Vista支援高清晰視訊外，也在於Windows Vista推行小型的桌面應用程式：Gadget。Gadget多半能自動擷取Internet上的資源、服務（或依據使用者的設定），並及時在電腦使用者的桌面上顯示、更新，以提供各種生活的便利資訊，例如：氣象預測、星座運勢、計時鬧鐘、新聞訂閱等。

由於Gadget的介面都相當具個性、酷炫性，且提供的訊息多半是即時需求或頻繁關注等特性，所以這有可能促使消費者選擇更大、更寬的顯示器來支援Gadget的操作、顯示，特別是在寬銀幕上，原有的4：3面積可以相容使用過往的應用程式，而在4：3與16：9間的未用及面積，則可以用來放置Gadget。

附帶一提的是，Gadget概念並非只有Windows Vista有，事實上許多業者也早已提出類似的概念應用，包括Apple、Google、Yahoo等都早有類似的軟體產品（及訊息服務），Microsoft只是藉Windows Vista而補足功效。

類似的，在Firefox、Opera等瀏覽器都已經支援分頁式瀏覽、RSS訂閱時，IE 6.0瀏覽器仍無法支援此兩項功效，一直到Windows Vista才預設提供IE 7.0瀏覽器，至此兩項常用的重大功效才補足。

SuperFetch技術　二秒內喚醒電腦

以上為Windows Vista的視訊、音訊特點，不過對硬體設計者而言，則會更重視Windows Vista的機內功效強化，此方面Windows Vista也有諸多提升與變革。

首先是SuperFetch（超級提取）技術，此技術主要是用來加速電腦的喚醒時間，過去電腦若進入休眠狀態後，一旦因事件（如搖動滑鼠、敲擊鍵盤）而喚醒，通常需要十數秒∼數十秒的喚醒時間，相對的使用了SuperFetch技術後，喚醒時間可以縮短到近2秒鐘，大幅縮短使用者想重新使用電腦時的等待時間。

為何過去要有十數秒∼數十秒的等待？又為何今日幾乎不用等待？這其實是Windows Vista強化的應用程式執行的優先權排程機制，以往電腦處在休眠狀態時，仍然會在背景執行部分的工作，例如文書處理程式的定期資料回寫、掃毒工具程式的定時安全偵測等。

這些程式在長時間背景工作後，會逐漸耗佔系統主記憶體空間，進而逐漸將其他少運作的應用程式移出實體記憶體，而置換到硬碟的虛擬記憶體中，等到電腦自休眠重返工作模態時，已經將多數的工作程式都移至硬碟，如此就必須重新調整記憶體，將相關應用程式再次從硬碟置換（載入，Load）到記憶體，此一重新交換程序正是喚醒時間過長的主因。

而今，Windows Vista強化對應用程式執行的排程機制，背景執行工作的優先權會降低，不會排擠與影響到主應用程式，多數的主應用程式在進入休眠後也會持續留存在記憶體內，如此喚醒速度就可以加快。

背景式磁碟重整

類似的，不僅應用程式在記憶體、硬碟間的置換優先權、排程等更具良善，包括I/O方面的執行也一樣進行優先權、排程等機制的強化，過去再進行硬碟內的資料重整時，雖然重整作業是在背景進行，然而一旦前景又執行了某些工作（如：增開某個新應用程式、甚至只是搖一搖滑鼠而已），重整工作又要重新進行，偏偏重整又是相當耗時的工作，使得重整程序相當耽誤使用者的時間，且令使用者反感。

而今，Windows Vista強化I/O方面的排程，重整工作受其他執行所影響、中斷的情形大減，如此可以加速重整工作的程序。且在重整進行的過程中，也仍可保留一定的系統資源及效能，供使用者進行日常工作及操作，重整工作耽誤正常工作的時間大大減低。

同樣的，優先權與排程機制的強化，也讓一些常駐的工具程式不致過度影響應用程式，過去掃毒軟體、軟體防火牆會與應用程式（如文書處理、試算表等）共同分耗硬體的資源與效能，包括分耗記憶體、分耗硬碟等，而今這些背景工具程式的執行優先權都被降低，低於使用者真正要使用的應用程式，使用者的應用程式能優先使用記憶體、優先使用硬碟，在主應用程式需求與運用之餘，才將所剩的資源與效能交付給背景工具程式運用。

3R加速技術　ReadyDrive與Robson及ReadyBoost

最後，Windows Vista也強調用Flash Memory來強化存取效能，Windows Vista可用兩種方式來加速硬碟存取：ReadyDrive技術、ReadyBoost技術。

所謂ReadyDrive技術，主要是Microsoft與Seagate、Samsung合作，直接在硬碟上設置快閃記憶體（Flash Memory），使Vista作業系統對硬碟進行存取時，硬碟控制系統會適時用Flash Memory存取來充當硬碟存取，以此來加速，此種具備Flash Memory的硬碟也稱為Hybrid HDD（同時交混配置硬碟與Flash Memory）。使用ReadyDrive加速法必須換用新硬碟才行。

附帶一提的是，Intel也提出一種與ReadyDrive相似的技術，稱為Robson，Robson是在電腦機內的主機板配置一個Flash Memory區塊，或用模組子卡方式來加裝Flash Memory，讓Flash Memory被作業系統視為硬碟來存取使用，以此獲得加速。使用Robson加速法需要換用主機板才行。

至於ReadyBoost，則是不用購買新主機板、也不用購買新硬碟就可以獲得的加速方式，ReadyBoost直接使用今日常見的USB隨身碟，將USB隨身碟內未用的剩餘空間挪借給Windows Vista，由Windows Vista彈性運用，例如可用來暫存資料、用來暫存應用程式（虛擬記憶體的置換檔），以此來加速。

然而要注意的是，USB隨身碟的存取效率不僅與Flash Memory的存取效率有關，也與USB橋接（Bridge）晶片的轉換效率有關係，轉換效率低的橋接晶片並不能帶來太多的加速效果，也因此今日開始有業者推行更專精支援ReadyBoost機制的USB隨身碟，除了強化橋接晶片外，也已經事先進行過ReadyBoost的機制相容性驗證。

以下是Microsoft所公佈的具體標準：

Windows Vista Capable PC

•中央處理器：最少800MHz以上
•系統記憶體：最少512MB以上
•繪圖處理器：最少支援DirectX 9（整合型或獨立型）
•視訊記憶體：不拘
•硬碟容量：不拘
•光學儲存：不拘
•音訊功效：不拘
•網路功效：不拘

Windows Vista Premium Ready

•中央處理器：最少1GHz以上（32位元或64位元）
•系統記憶體：最少512MB以上
•繪圖處理器：最少支援DirectX 9（整合型或獨立型）
•視訊記憶體：64MB（1280×1024以下）、128MB（1280×1024以上）、256MB（1600×1200以上）
•硬碟容量：40GB，其中可用空間須15GB
•光學儲存：DVD-ROM
•音訊功效：須具備音訊輸出功效
•網路功效：須具備Internet通訊功效

除此之外，Windows Vista最重視的是操作、使用上的視覺效果體驗，此方面的呈現技術稱為「Aero」，為了能使用Aero的新款圖像化使用者介面（Graphics User Interface；GUI），在PC的繪圖功效上必須有更多的要求，不僅要支援DirectX 9（簡稱：DX9），繪圖卡（或稱：顯示卡）的驅動程式必須是以WDDM（Windows Display Driver Model）規範撰寫成，此外還要支援Pixel Shader 2.0，以及32-bit的色深（Color Depth）。

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