Одним из факторов восприятия того или иного программного обеспечения является оценка его производительности. Операционные системы никогда не являются исключением из этого правила. О том, какие улучшения в области производительности появились в Windows 7 и в чем они отражаются, речь пойдет в этом материале.
При создании новой версии операционной системы - Windows 7 - разработчики в первую очередь сфокусировались на пяти фундаментальных для любого пользователя областях: производительности, совместимости (программ и устройств), стабильности, безопасности и энергопотребления (как "зеленых технологий" настольных компьютеров, так и времени автономной работы ноутбуков). Минимальные требования к Windows 7 - процессор с частотой 1 ГГц (если требуется виртуализация приложений, тогда необходима поддержка данной технологии процессорами Intel-VT и AMD-V) и 1 Гб оперативной памяти. Эти требования не являются экстраординарными для современного компьютера - подобными ресурсами располагают даже нетбуки, не говоря уже о мощных настольных системах.
Чем может похвастаться Windows 7?
Новая операционная система гораздо менее требовательна к объему ОЗУ. В состоянии покоя свежеустановленная ОС практически не использует процессор и занимает лишь 400 Мб под собственные службы. Это лишь немногим больше Windows XP SP3, но значительно лучше, чем у Windows Vista. То же самое можно сказать и о месте, которое занимает новая операционная система на винчестере (если не считать файла подкачки pagefile.sys и файла гибернации hiberfil.sys). Кроме того, преимуществом Windows 7 является поддержка 64-битной архитектуры для современных требовательных приложений, например, графических редакторов или математических вычислений.
Windows Vista и Windows 7 используют одинаковые модели драйверов и тот же набор служб - поэтому практически все приложения будут работать в обеих системах. На сайтах производителей аппаратного обеспечения (тех, кто уже объявили о поддержке Windows 7 и даже выпустили сертифицированные WHQL-драйвера) можно увидеть, что ссылки на драйвера для Windows 7 и Windows Vista ведут на один и тот же файл. Здесь прирост производительности также вызван тем, что большинство системных служб не стартуют вместе с операционной системой, нерационально занимая место в оперативной памяти, а запускаются и выгружаются лишь по мере надобности.
Для многих программ можно задать распределение выполнения процессов по заданным ядрам процессора
В Windows 7 появилась новая реализация ядра - MinWin. Оно имеет компактные размеры (порядка 25 Мб) и состоит примерно из 100 файлов - в результате сократилось временя загрузки и работы операционной системы и приложений. Windows 7 безоговорочно лидирует по сравнению с Windows XP в тестах на многопоточность (кодирование/декодирование аудио- и видеоконтента) благодаря возможностм назначения выполнения программ лишь определенными ядрами процессора.
При выполнении нескольких программ одновременно процессор не загружается более чем на 25%
Для многих программ можно задать распределение выполнения процессов по заданным ядрам процессора. Так, при выполнении нескольких программ одновременно процессор не загружается более чем на 25%.
Время не стоит на месте
Несмотря на продолжение поддержки предыдущего издания Windows Vista (выходом обновлений, обеспечением технических консультаций и прочего), именно с возможностью успеха Windows 7 среди пользователей сегодня связывают свои надежды вендоры программного и аппаратного обеспечения. Так, многие производители уже начали реализовывать новые функции лишь на базе Windows 7. Корпорация ASRock выпустила серию материнских плат с поддержкой фирменной технологии Instant Boot для настольных компьютеров. Являясь переработанным вариантом режима гибернации - данный механизм позволяет загрузить операционную систему за 4-5 секунд. Windows 7, благодаря DirectX 11, обеспечивает нативную поддержку одновременной совместной работы 6 или 8 мониторов над выводом одного изображения на высокой частоте обновления экранов. Похожую технологию демонстрировали на Intel Developer Forum 2009 разработчики BIOS Phoenix Technologies.
Если провести ретроспективный анализ за 2007 год, то можно убедиться, что число критических уязвимостей Windows Vista было в 2 раза меньше числа критических уязвимостей Windows XP Service Pack 2 за то же время. Можно предположить, что с Windows 7 будет аналогичная ситуация - многих проблем в новой операционной системе может просто не быть.
Помимо этого, в Windows 7 улучшена поддержка USB-устройств, которые теперь монтируются за считанные секунды (есть также инфраструктура Windows Portable Devices Platform для стандартной передачи данных между приложениями и переносными устройствами).
Видимая производительность
Разработчики Windows 7 улучшили такой невычислимый параметр, как "отзывчивость" операционной системы на действия пользователя. Заметим, что разница в Windows 7 между запуском приложения и переключением между уже запущенными программами по времени перестала ощущаться.
Это подтверждается и тем фактом, что интерфейс Aero (придающий окнам приложений прозрачность и объемность) не замедляет работу операционной системы. Если отключить все визуальные эффекты, то разница в быстродействии - с включенной графикой и с выключенной - будет минимальной, либо ее не будет заметно совсем.
Windows 7 оптимизирована для тяжелых задач
Новая модель драйвера вывода изображения на экран WDDM (Windows Display Driver Model) не только оптимизирует работу с оперативной памятью, но и обеспечивает в первую очередь загрузку видеокарты, при близком к нулю участии центрального процессора. В результате даже при максимальных настройках качества в выводе изображения и множестве запущенных фоновых графических процессов операционная система реагирует быстро и без задержек. Благодаря переработанной системе GDI (Graphics Device Interface) удалось добиться высокой степени параллелизма в отображении объектов на экране, когда не происходит "блокировки" (exclusive global lock) обрабатываемого для вывода на экран изображения.
Для того чтобы повысить быстродействие выполняемых задач, их компоненты стремились поместить в оперативную память настолько, насколько это было возможно. В результате объем ОЗУ быстро исчерпывался. Зависимость была почти линейной - чем больше запущенных приложений и чем выше разрешение монитора, тем быстрее падала производительность. Ситуация ухудшалась, когда мониторов было несколько. В Windows 7 переработали модель DWM (Desktop Window Manager), благодаря чему неиспользуемые приложения выгружаются из оперативной памяти, освобождая место для тех задач, которые требуют выполнения в текущий момент времени.
Для пользователей, которые покупают компьютер в первую очередь для игр, индекс производительности Windows Experience Index (WinEI) для графической составляющей поделен на две части: Графика (Graphics component) и графика для игр (Gaming graphics). Теперь можно гораздо удобнее анализировать WinEI, чтобы выявить наименее производительные узлы компьютера и при первой же возможности модернизировать их.
Разделение индексов производительности позволяет точнее планировать модернизацию компьютера
Перечень новшеств, касающихся производительности в Windows 7, внушителен, но дело не ограничивается только этим. Windows Vista начала наиболее успешно внедряться лишь после выпуска Service Pack 1. Поэтому при выпуске Windows 7 было решено не выпускать операционную систему раньше критичных по производительности и совместимости исправлений. Однако первые результаты были видны на бета-версии Windows 7, которая была установлена на более чем 2 000 000 компьютеров во всем мире (из них в России около 200 тыс.). Благодаря этому удалось выяснить, что новая версия Windows работает быстрее не только Windows Vista, но Windows XP в очень многих задачах.