1. Главная страница » Компьютеры » Nvidia sli что это

Nvidia sli что это

Автор: | 16.12.2019

SLI — это запатентованная технология параллельной обработки, разработанная Nvidia. Позволяет нескольким графическим процессорам соединяться и работать на одном ПК через мост SLI для быстрой передачи данных между двумя устройствами.

Аббревиатура расшифровывается как Scalable Link Interface, а идея масштабируемости лежит в основе технологии нескольких графических процессоров. Чтобы добиться этого, несколько графических процессоров могут одновременно воспроизводить кадры для вывода на один дисплей, что теоретически значительно расширяет возможности графической обработки машины.

История

В 1998 году 3Dfx произвела и распространила линейку графических ускорителей, известную как Voodoo2. Это первое устройство, использующее недавно представленный интерфейс 3dfx Scan-Line Interface, или SLI, и включающее три графических процессора на одной карте. Voodoo2 была первой ориентированной на потребителя видеокартой. Во многом задала тон богатому, динамичному аппаратному рынку в настоящее время для игровой индустрии.

Связь между двумя картами Voodoo2 обеспечивалась ленточным кабелем, который позволял картам обмениваться данными и отображать изображение, чередуя рисование горизонтальных линий пикселей. Эта технология позволила использовать разрешение 1024 × 768, что считается значительным скачком по сравнению с конкурентами с одной картой, которые могли управлять только стандартными 800 × 600.

На фоне агрессивного маркетингового продвижения технология SLI обещала удвоить вычислительную мощность ПК. В действительности, технология столкнулась со многими проблемами, в основном связанными с необходимостью жертвовать слотами PCI Express для размещения двух устройств Voodoo2 за счет сетевых карт и тому подобного.

Фактический процесс рендеринга был подвержен неприглядным артефактам отображения, таким как неполные кадры и разрывы. Запретительные затраты на приобретение двух карт (около 300 долларов каждая) оказались препятствием для широкого распространения этой технологии, и это оставалось прерогативой нишевых энтузиастов, жаждущих похвастаться своей игровой системой.

Но судьба 3Dfx быстро пошла на юг из-за грязного слияния с STB Systems, замедления продаж и неспособности идти в ногу с экспоненциально лучшими линейками карт GeForce и Radeon . В конце 2000 года Nvidia приобрела компанию-производителя графических карт, производство и поддержка которой вскоре прекратились.

Nvidia не сразу использовала технологию SLI, и она оставалась бездействующей до 2004 года. Компания повторно запустила его как Scalable Link Interface, ориентированный на использование в слотах PCI-e, а не в ранее использовавшихся слотах PCI.

Технология стала повсеместно распространенной в большинстве современных графических процессоров Nvidia, и большинство стандартных технологий чипсетов для материнских плат, особенно серии Intel X и Z, поддерживают SLI.

Большая часть аппаратной технологии была заменена и обновлена ​​для современных потребностей, но основная концепция использования мощности двух параллельных графических процессоров остается.

Особенности технологии

SLI работает на устройствах подключенные в общую сеть видеокарт, где одна карта выступает в качестве конечного порта вызова или главного устройства, отвечающего за отправку на дисплей окончательно прорисованной трехмерной графики. Эта технология может одновременно соединять 2, 3 и 4 графических процессора, стилизованные под 2-way, 3-way и 4-Way SLI .

Мост SLI обеспечивает передачу данных и отношения «ведущий-ведомый» между двумя идентичными графическими процессорами. Идея состоит в том, чтобы обойти чипсет материнской платы в целом и позволить устройствам обмениваться данными напрямую, избегая, таким образом, конкуренции за ограниченную пропускную способность.

Существует четыре типа мостов:

  • Стандартный мост SLI с полосой пропускания до 1 ГБ в секунду и тактовой частотой 400 МГц.
  • Светодиодный мост SLI , который похож на ранее упомянутый стандартный мост, за исключением пикселей с тактовой частотой 540 МГц и способности излучать светодиодное освещение RGB во время работы.
  • Мост SLI HB или мост с высокой пропускной способностью, работающий на частоте 650 МГц со скоростью передачи около 2 ГБ в секунду. В настоящее время это самый распространенный мост.
  • Мост NVLink считаетсяя самым последним форматом и уникальным для линейки графических процессоров Nvidia RTX. Отличается скоростью до 100 ГБ в секунду.

Различные скорости передачи означают, что каждый тип подходит для определенного разрешения. Мост SLI лучше работает при 1080p, светодиод SLI — при 4K, а SLI HB и NVLink подходят для 5K.

Работа SLI — сводится к разделению задач рендеринга в равной степени между графическими процессорами. В большинстве случаев одна карта будет концентрироваться на наборе кадров, а другая — на другой половине. В совокупности создается полностью сформированный кадр, готовый для отображения на мониторе.

В настоящее время существует три режима SLI:

  • Рендеринг с разделением кадров , при котором нагрузка рендеринга распределяется по горизонтали на куски в зависимости от сложности 3D и делится на графические процессоры.
  • Альтернативный рендеринг кадров , при котором каждый графический процессор последовательно выводит кадр. GPU 1 отображает кадр 1, GPU 2 отображает кадр 2, GPU 1 отображает кадр 3, GPU 2 отображает кадр 4 и т.д. До бесконечности. Результатом считается более высокая частота кадров.
  • Сглаживание SLI , благодаря чему возможности сглаживания увеличиваются в два раза благодаря совместному распределению задачи обработки между графическими процессорами в схеме смещения. Результатом считается поразительно лучшее визуальное качество, но в результате производительность имеет тенденцию принимать удар. Возможно сталкивались с этой опцией в настройках игр, часто сопровождаемых SLI 8X или SLI 16X, и задавались вопросом, что все это значит?

Чтобы SLI работал, разработчики должны кодировать игры для поддержки этой технологии. Из-за сложности, присущей двум графическим процессорам для совместной работы, этот процесс требует значительных усилий.

После того, как они установили солидный набор настроек, которые не нарушают игру, Nvidia публикует так называемый профиль SLI. Он содержит набор обновлений драйверов, предназначенных для подготовки графического процессора к работе с игрой и повышения графической производительности.

Актуальность и критика

Поддержка SLI снижается со времен безмятежности графических процессоров Nvidia серии GTX 600, 700, 900. В те годы большинство игр стремились поддерживать SLI, и как Nvidia, так и разработчики заметили толчок к интеграции этой технологии. Со стороны потребителей был высокий интерес, и SLI оказался доступным способом более или менее удвоить графические возможности системы.

Однако с появлением все более мощных одиночных графических процессоров, особенно серий 1000 и 2000, более чем способных удовлетворить требования «ультра» настроек в современных играх. Потребность в установке с двумя графическими процессорами приближается к моральному устареванию для среднего уровня.

Небольшое меньшинство игроков используют SLI, означает, что создание профиля ограничено все меньшим количеством новых игр. Разработчики сосредотачивают свои ресурсы на игровых функциях, исправлениях ошибок и изменениях, которые затрагивают большую часть игроков с одним GPU. Производители не кодируют их игры для поддержки SLI, и не ломаются, для нишевой группы пуристов, стремящихся достичь лучший FPS и разрешение на 5K или выше.

Отсутствие потребителей, покупающих установки с двумя графическими процессорами, означает что разработчики реже обращают внимание на поддержку SLI. Теперь меньше людей покупают машины с SLI.

Для игр, которые поддерживают SLI, масштабирование часто не достигает 200%, ожидаемого от двух идентичных графических процессоров. Технология SLI склонна к микропроцессорам (особенно в режиме рендеринга альтернативных кадров) и другим проблемам с производительностью, отсутствующим при рендеринге с одним графическим процессором. Это отталкивает многих потребителей, интересующихся технологией SLI.

Многие новые и старые игры не будут работать с включенным SLI, это означает что его нужно отключить, чтобы играть. Ценовое соображение вновь поднимает голову, и многие не видят логики в двойной трате за столь малую прибыль. Требования к мощности установки SLI учитывают эту тенденцию.

Nv >SLI . Вероятность того, что кто-либо, кроме опытных пользователей, будет использовать эту технологию за высокую цену на эти модели маловероятна.

Чтобы больше повлиять на состояние SLI, DirectX 12 в настоящее время не поддерживает SLI. Все больше разработчиков переходят на новую и универсальную версию популярного API. Вероятно названия с поддержкой SLI резко упадут.

Преданные SLI утверждают иначе. Тысячи долларов были вложены в топовую серию двойных графических процессоров. Эта группа стремится оправдать свои вложения дерзкой и сердечной дозой когнитивного диссонанса.

Читайте также:  Https www nalog ru rn77 fl 4816681

Вывод

Если SLI зацепил вас, обратите внимание на текущее состояние поддержки SLI для большинства игр. Если есть финансы для поддержки такой настройки и имеется видеокарта с хорошим FPS и более высокого разрешения, то SLI это лучший выбор.

# Наименование Кол-во
Не выбрано товаров для сравнения
# Наименование Кол-во
Итого
Корзина пуста

Компьютеры НИКС

Ноутбуки цены

Моноблоки цены

Внешние жесткие диски цены

Флешки цены

Планшеты цены

Смартфоны цены

Электронные книги цены

Карты памяти цены

Мониторы цены

Принтеры цены

МФУ цены

Материнские платы цены

Процессоры цены

Видеокарты цены

SSD цены

Жесткие диски цены

Корпуса для компьютеров цены

Архив каталога описаний

Четверг, 23 января 2014 15:49

Сменить шрифт на обычный короткая ссылка на новость:
следующая новость | предыдущая новость

Как работает SLI

Основная идея технологии SLI — разделить нагрузку по обработке 3D-сцены между несколькими графическими процессорами (GPU — graphics processing unit). В идеальном случае в 2 слота PCI-Express x16 материнской платы установлены 2 одинаковые видеокарты, образуя конфигурацию master-slave. Обе карты обрабатывают одну и ту же часть 3D-сцены, но половина нагрузки передается вторичной (Slave) карте через коннектор, называемый SLI Bridge (мост SLI). Например, мастер-карта может работать над верхней половиной сцены, а вторая карта это же время — над нижней. Когда вторая карта завершает свою работу, она отправляет результаты мастер-карте, которая объединяет 2 изображения и выводит результат на монитор.

Когда SLI-совместимые мат. платы только появились, с большинством из них использовалась специальная платка из комплекта поставки. Эта платка устанавливалась в разъем, который обычно располагался между слотами PCI-Express x16. В зависимости от того, как установлена эта платка, материнская плата либо назначает все 16 каналов основному (primary) слоту PCI-Express x16, либо делит каналы поровну между 2 слотами. Это было необходимо, т.к. в то время еще не было мат. плат, имеющих достаточное число каналов PCI-Express, чтобы назначить по 16 обоим слотам. Современные SLI-совместимые материнские платы позволяют каждой видеокарте использовать по 16 каналов в двух (или более) слотах PCI-Express x16.

SLI-мостик используется, чтобы обойти ограничения полосы пропускания и передавать данные между видеокартами напрямую. SLI-конфигурации без использования коннектора моста возможны для 2 видеокарт начального или среднего уровня (начиная с GeForce 6600, например, 7100GS или 6600GT) с драйверами Nvidia Forceware 80.XX или выше. Т.к. эти видеокарты не требуют широкой полосы пропускания, данные могут передаваться только сквозь чипсет мат.платы. Однако, если SLI-коннектор не используется для 2 видеокарт класса high-end, производительность системы может заметно упасть, т.к. полосы пропускания чипсета становится недостаточно.

SLI предлагает 2 метода рендеринга и 1 метод сглаживания (anti-aliasing) для распределения нагрузки между видеокартами.

Split Frame Rendering (SFR) — рендеринг с разделением кадра. Чтобы распределить нагрузку поровну между двумя GPU, кадр делится по горизонтали в пропорциях, зависящих от геометрии изображения. Например, для сцены, верхняя половина которой представляет собой по большей части пустое небо, разделяющая линия будет проходить низко. Данный метод, однако, не так эффективен, как AFR.

Alternate Frame Rendering (AFR) — рендеринг с чередованием кадров. Один GPU обрабатывает четные кадры, а другой — нечетные. Когда вторичная карта завершает работу над кадром (или над частью кадра), результат передается через мост SLI-коннектор основной карте, которая выводит обработанные кадры. В идеальном случае данный метод позволяет ускорить обработку кадров вдвое. Nvidia в своей рекламе обещает увеличение производительности в 1.9 раза.

Сглаживание SLI является отдельным режимом обработки изображения, позволяющим удвоить производительность путем разделения нагрузки между двумя графическими картами и получить изображение высочайшего качества. Один GPU использует шаблон, слегка сдвинутый по отношению к обычному (например, вверх и вправо), второй — сдвинутый в противоположном направлении (вниз и влево) шаблон. Объединение результатов позволяет получить более качественное изображение. Данный режим не предназначен для использования при высокой частоте смены кадров и может привести к падению производительности. Он используется для GPU-независимых игр, где требуется качественное изображение, а не высокая производительность. При использовании сглаживания SLI можно выбрать один из следующих режимов: SLI 8X, SLI 16X, SLI 32x (только для серии 8800). В системах Quad SLI возможно использование сглаживания SLI 64X.

Nvidia совместно с издателями видеоигр создала ряд специальных профилей для конкретных игр, содержащих оптимальные для каждой игры настройки. Эти профили содержатся в драйверах ForceWare. Также возможно создание пользовательского профиля для игры или редактирование профилей после активации дополнительных настроек при помощи ПО Coolbits.

Еще о реализации SLI

2 GPU, 1 слот PCI-E

В феврале 2005 года Gigabyte Technology выпустила использующую технологию Nvidia SLI видеокарту GV-3D1 с двумя GPU 6600. На момент выпуска эта видеокарта поддерживалась только некоторыми мат. платами Gigabyte. Позднее вышла GV-3D1-68GT, функционально и по совместимости аналогичная предшественнице, но с графическими процессорами 6800.

В марте 2006 года ASUS выпустила N7800GT Dual, аналогичную по дизайну платам Gigabyte и использующую 2 процессора 7800GT. Плата имела несколько недостатков, например, высокую цену (2 платы 7800GT стоили в то время дешевле), ограниченную совместимость и доступность. Видеокарта поддерживалась только несколькими мат. платами на чипсете nForce4 и была одной из первых плат с возможностью использования при необходимости внешнего блока питания.

В январе 2006 года Nvidia выпустила собственную версию видеокарты с двумя GPU, 7900 GX2. Фактически данный продукт является парой видеокарт 7900GTX со слегка заниженными частотами и раздельными фрейм-буферами (по 512 Мб DDR3 для каждого GPU), соединенных в одно целое. GeForce 7900 GX2 была доступна лишь OEM-компаниям для производства систем с четырьмя GPU (quad-GPU) и не появилась на пользовательском рынке. В Dell XPS, анонсированном на Consumer Electronics Show 2006, использовалось два 7900 GX2. Alienware выпустила аналогичный продукт в марте.

Продукт от Nvidia с двумя GPU выглядит следующим образом. GPU располагаются на 2 отдельных печатных платах (PCB) и имеют раздельные схемы питания и память. Обе платы снабжены низкопрофильными кулерами, охлаждающими GPU и память. Основным считается GPU на задней или верхней (при установке в стандартную систему ATX) плате. Основная плата устанавливается в слот PCIe x16, у вторичной карты нет интерфейсного разъема, а промежуток используется для обдува основной платы. Между платами есть 2 физических соединения — одно для 16 каналов PCI-Express, а другое для моста SLI 400 МГц. Используемый в данном продукте 48-канальный мост PCI-Express является аналогом MCP в мат. платах с поддержкой SLI и соединяет оба GPU и физический слот PCI-Express, что позволяет использовать мат. плату без поддержки SLI.

7950 GX2, при выпуске которой исправили многие недочеты 7900 GX2, была доступна розничным покупателям. В августе 2006 года Nvidia выпустила драйверы, позволяющие конечному пользователю построить собственную систему quad-GPU с двумя 7950 GX2. Её наследница GeForce 9800 GX2 использует 2 GPU G92.

Quad SLI

В октябре 2005 года Gigabyte Technology выпустила GA-8N SLI Quad Royal, мат. плату с 4 слотами PCI-Express x16. Nvidia в то время утверждала, что выпуск такой платы не согласуется с ее планами по развитию технологии SLI.

В начале 2006 Nvidia опубликовала эти планы. 7900GX2 демонстрировалась в первый раз в конфигурации SLI. Это было возможно, т.к. каждая плата GX2 имеет по 2 дополнительных коннектора SLI, не связанных с объединяющими 2 GPU мостами — по одному коннектору на каждой из 2 печатных плат или по 1 коннектору для каждого GPU. Таким образом, получается по 2 связи для каждого GPU (одна — со вторым GPU GX2, вторая — через дополнительный коннектор SLI). При установке на мат. плату с поддержкой SLI 2 видеокарт GX2 дополнительные коннекторы SLI используются для создания 2 раздельных мостов SLI. (В такой конфигурации, если платы PCB обозначить сверху вниз как A, B, C, D, то мостами SLI соединяются A c C и B с D.) Таким образом, для повышения производительности системы используются 4 GPU. 7950GX2, предназначенная для энтузиастов, не имела коннектора SLI на одной из PCB; для работы двух 7950GX2 в конфигурации SLI требовался только один мост SLI.

Читайте также:  Amazon mechanical turk заработок

В играх с наиболее часто используемыми разрешениями 1280×1024 и 1600×1200 Quad SLI не дает существенных преимуществ. Улучшения заметны при применении сглаживания 32x в режиме SLI-AA и выражаются в возможности получить более высокую (по сравнению с конфигурациями с 1 или 2 GPU) частоту смены кадров при разрешении 2560×1600 и выборе максимальных параметров в настройках качества изображения в современных играх. Считалось, что большие задержки не позволяют проявиться достоинствам системы с четырьмя GPU. Однако причиной недостаточной масштабируемости производительности является в основном API Windows XP, позволяющий хранить не более 3 дополнительных кадров. Windows Vista не имеет такого ограничения и, вероятно, станет хорошо сочетаться с будущими конфигурациям с несколькими GPU.

В марте 2008 года Nvidia выпустила GPU GeForce 9800GX2, представляющую собой собой два обновленных ядра G92 8800GTS на видеокарте dual-PCB (с 2 печатными платами) и конкурирующую с ATI HD3870 X2. 9800GX2 имела в общей сложности 256 потоковых процессоров, 1 Гб видеопамяти и частоты немного ниже чем у более дешевого однопроцессорного но в других отношениях сравнимого с ней 8800GTS на G92. Хотя Nvidia на момент выпуска 9800GX2 не предоставляла для него драйверов Quad SLI, наличие коннектора SLI наверху карты подсказывало, что в будущем пользователи смогут установить в систему 2 платы 9800GX2 и получить конфигурацию с 4 GPU, используя 2 слота PCI Express x16.

3 GPU (3-Way SLI)

Nvidia также анонсировала конфигурацию triple SLI для мат. плат серий nForce 700 и nForce 680i, которая работала только под Windows Vista. В этой конфигурации используются 3 высокопроизводительные видеокарты с 2 портами MIO (на данный момент это только 8800 GTX, 8800 Ultra и 9800 GTX) и специальный проводной коннектор (или в некоторых случаях 3 гибких коннектора). Технология была анонсирована в декабре 2007 года, вскоре после начала производства 8800GTS на обновленном G92, и позволяла добиться повышения производительности до 2.8x по сравнению с системой с одним GPU и получить до 60 fps при разрешении 2560×1600 со сглаживанием 8x.

В отличие от традиционной технологии SLI, или CrossFireX, 3-way SLI применима только для видеокарт GeForce 8800GTX, 8800Ultra, 9800GTX, GTX260, GTX280 и чипсетов 680i и 780i.

Моделирование физических процессов

В ответ на анонс ATI системы с тремя GPU для численного моделирования физических процессов Nvidia объявила о сотрудничестве с компанией Havok, разработчиком физических движков, для создания аналогичной системы с использованием аналогичного подхода. Многие производители мат. плат после этого выпустили платы с 3 слотами PCI-Express x16.

В феврале 2008 года Nvidia приобрела компанию Ageia, производителя аппаратного и программного обеспечения для моделирования физических процессов, и сейчас работает над продвижением на рынке ее процессора PhysX, который на данный момент используется довольно ограниченно в играх, в частности, в движке Unreal 3.

В настоящее время все видеокарты nVidia, начиная с семейства GeForce 8 при использовании новейших драйверов и библиотеки PhysX Runtime поддерживают аппаратное ускорение физики в играх.

Hybrid SLI

1 января 2008 года, в ответ на анонс AMD технологии PowerXpress, Nvidia объявила об аналогичной концепции «Hybrid SLI». В ней используются встроенный в чипсет графический процессор IGP (Integrated Graphics Processor) и GPU с модулем MXM (Mobile PCI Express Module). При подключении ноутбука к электросети встроенный графический процессор работает вместе с GPU для повышения производительности. При работе от аккумулятора модуль MXM отключается, чтобы снизить потребление энергии графической системой.

Hybrid SLI также доступна для настольных ПК с видеокартой PCI-E. Декларируется двукратное повышение производительности при использовании мат. платы со встроенным в чипсет графическим процессором IGP и видеокарты GeForce 8400 GS.

На данный момент Hybrid SLI для настольных ПК поддерживается только для GeForce 8500 GT в комбинации с чипсетами серии nForce 700 и для видеокарт GeForce 8400 GS с функцией GeForce Boost. Другая функция, HybridPower, не поддерживается чипсетом nForce 730a.

Ограничения

На момент написания FAQ (май 2008) конфигурации SLI работают только при использовании одного цифрового видеовыхода. При переключении в режим multi-GPU SLI Dualview под Windows отключается, соответственно отключаются TwinView и поддержка нескольких экранов под Linux. Возможно, однако, использование высокого разрешения и разделение выводимого изображения на несколько мониторов, например, с помощью Matrox TripleHead2Go.

Карты разных производителей будут работать друг с другом в режиме SLI, но они должны иметь одинаковые названия. Карты на одинаковом чипе, но с разными названиями в SLI работать не будут. (Например, GTS250 не будет работать с 9800GTX+, хотя чип у них один — G92b). Карты на одном чипе Платы могут иметь различные версии BIOS, частоты по умолчанию или даже различный объем памяти. Однако, более быстрая карта будет работать на скорости более медленной, или дополнительная память будет отключена.

SLI не всегда позволяет получить прирост производительности — в некоторых крайних случаях использование SLI ведет к уменьшению частоты смены кадров из-за особенностей приложения. Аналогичное утверждение справедливо и для ATI CrossFire ; эта проблема присуща всем системам с несколькими GPU и часто наблюдается при запуске приложений с низким разрешением.

Для использования SLI требуется мат. плата с чипсетом nForce4, nForce 500, nForce 600 или nForce 700 SLI. (Самые первые SLI-системы использовали чипсет Intel E7525, сейчас при использовании «взломанных» версий устаревших драйверов возможно создание конфигурации SLI на мат. платах с чипсетами Intel, ATI и ULi, практической ценности этот факт не имеет!) Nvidia утверждает, что только ее чипсеты позволяют добиться оптимальной функциональности SLI и что она не собирается разрешать применение в системах SLI чипсетов других производителей, что вызвало проблемы, когда Nvidia стала блокировать чипсеты др. производителей, т.к. это вынудило производителей пользоваться устаревшими драйверами.
Из плат, построенных не на чипсетах nVidia, SLI официально поддерживается некоторыми платами на чипсете Intel X58 для новой платформы LGA1366, у которых в BIOS встроен соответствующий лицензионный ключ.
Также технология SLI официально поддерживается платой Intel 5400XS (Scull Trail), построенной на чипсете Intel 5400, с применением переходных мостов от nVidia.

Первые версии драйверов для только что выпущенных видеокарт могут стать причиной отсутствия повышения производительности по сравнению с системой с одним GPU.

Vsync + Triple buffering в некоторых случаях не поддерживается в режиме SLI AFR.

Применение одного высокопроизводительного GPU в общем случае предпочтительнее использования конфигурации SLI с GPU начального или среднего уровня из-за ограничений SLI и по отношению цена-производительность получаемой системы.

Пользователи системы с Hybrid SLI должны вручную переключать режимы HybridPower и GeForce Boost; автоматическое переключение станет доступно после выпуска соответствующих обновлений. Hybrid SLI на данный момент поддерживается только для одного выхода DVI при разрешении 1920×1200.

Полный список игр, уже оптимизированных для работы в SLI-режимах, можно найти здесь.

Для любого вычислительного компонента, будь то процессор или GPU, есть несколько путей развития. Самый банальный — это взять и нарастить частоту. При этом производительность будет расти почти линейно, но вот тепловыделение будет расти по кубическому закону (почему — ответ в этой статье). Второй способ — оптимизация самого процессора: доработка конвейера, оптимизация инструкций, изменение типа транзисторов и так далее. Способ хорош тем, что даже сейчас позволяет поднять производительность на 5-7% за поколение, но это явно не тот прирост, которого все ждут. Ну и третий способ — это уменьшение техпроцесса: при этом снижается и рабочее напряжение процессора, а значит и его тепловыделение, что позволяет, к примеру, увеличить его частоту. Однако чем меньше техпроцесс, тем труднее его сделать еще меньше: к пример, Intel «сидит» на 14 нм уже третий год, и неизвестно, когда перейдет на 10 нм.

Перенесемся на 13 лет назад — времена Pentium 4. Частоту наращивать выше 3.5 ГГц было не эффективно — процессор и так был очень горячим. Перевод его на более низкий техпроцесс и тем более оптимизация — процесс долгий, а AMD со своими Athlon не ждет. И тогда Intel решила зайти с другой стороны — сделать двухядерный процессор, но на несколько более низких частотах. В итоге тепловыделение осталось на том же уровне, а вот производительность повысилась. Позже появились пользовательские 4ядерные процессоры, потом 6ядерные, ну и апогей — 8ядерные Ryzen. И этот процесс, разумеется, будет продолжаться дальше.

А что же происходит на рынке видеокарт? В принципе — тоже самое. «Одноголовых» решений хватало и хватает обычным игрокам, но для про-геймеров компания 3dfx в 1998 сделал тоже, что и Intel 7 годами позже — выпустила «двухголовую» видеокарту.

Читайте также:  Intel core i5 661 характеристики

История появления SLI

Как я уже написал выше, в 1998 году компания 3dfx представила технологию SLI (англ. Scan Line Interleave — чередование строчек), с помощью которой могли работать вместе два чипа Voodoo2:

Это давало невероятные по тем временам возможности — запуск игр в разрешении 1024х768. Однако проблем так же хватало — это и повышенное тепловыделение, и цена (600 долларов). Увы — идея не особо прижилась из-за того, что софта, который умел задействовать оба чипа, практически не было, и в итоге через пару лет линейка Voodoo5 оказалась просто провальной — продали всего 200 видеокарт, из которых реально работало около сотни. Это, а также другие ошибки 3dfx, привели к тому, что компания была куплена Nvidia за 110 миллионов долларов в 2001 году.

В Nvidia, конечно же, оценили SLI, но вот проблема в том, что тогда получил развитие AGP-порт, который был на материнских платах только один, так что идея SLI на двух разных видеокартах, увы, провалилась (хотя видеокарты с двумя графическими чипами все же производились, но, скорее, как исключения).

В 2004 году появилась шина PCI-E, которая активно используется до сих пор. И одним из ее плюсов было деление линий — то есть можно было сделать два порта по х4 или один по х8. Стали появляться материнские платы с двумя портами PCI-E, и тогда же Nvidia «перезапустила» SLI — теперь он расшифровывается как Scalable Link Interface (масштабируемый интерфейс). Увы — изначально (да и сейчас) были все те же проблемы, что и у 3dfx: нужно было оптимизировать драйвера под использование 2 видеокарт, и нужно было «пинать» разработчиков игр, чтобы они оптимизировали их под SLI. Это делали далеко не все, поэтому особого толку от SLI тогда не было: люди переплачивали вдвое, а прирост в играх в лучшем случае был 50-60%, а в некоторых случаях fps от использования SLI даже падал.

Но Nvidia не сдавалась — в 2007 году был представлен Triple-SLI, позволяющий подключать уже 3 видеокарты вместе, и даже годом раньше появился не совсем честный Quad-SLI: можно было подключать вместе две двухчиповых видеокарты (GeForce 7900GX2), что давало 4 работающих вместе GPU. В теории Nvidia обещала, что 3 видеокарты могут работать вместе до 2.5 раз быстрее, чем одна. На практике, увы, все было еще хуже, чем с 2 картами.

Алгоритмы построения изображения с использованием SLI

Самый простой алгоритм — Split Frame Rendering (раздельный рендеринг кадра). Он заключается в том, что кадр делится поровну между всеми видеокартами в системе:

Плюсы очевидны — картинку можно без проблем поделить и на 2, и на 3, и на 4, и даже на 10 кусков, то есть в теории количество одновременно работающих видеокарт не ограничено. Но проблемы, увы, тоже есть — у каждого участка кадра своя сложность, и поэтому все видеокарты ждут, пока одна из них не обработает свой самый трудный участок. Из-за этого видеокарты временами работают неэффективно, и в итоге fps оказывается ниже того, что мог быть.

Второй алгоритм, вытекающий из первого — Alternate Frame Rendering (чередующийся рендеринг кадра). Он заключается в том, что все видеокарты обрабатывают кадры по очереди: к примеру, если их две, то одна обрабатывает все четные кадры, а другая — все нечетные:

Плюсы все те же — таким образом можно распараллелить загрузку между любым количеством видеокарт. Минусов тоже хватает — начиная с того, что сложность кадров может быть разной (а значит опять же возможны задержки), и заканчивая тем, что в видеопамяти теперь должен храниться не один кадр как раньше, а уже два — то есть требуется больше видеопамяти (вообще говоря, я несколько утрирую — один кадр это минимум, в современных играх видеокарта может хранить и 5 последующих кадров в буфере).

К слову, в Quad-SLI с двумя двухчиповыми видеокартами используется объединение технологий выше — одна двухчиповая видеокарта использует SFR, то есть разделение кадра на две части, а в сумме обе видеокарты работают по AFR — то есть чередуют кадры. Но, как не трудно догадаться, проблем с организацией всего этого множество, поэтому прирост производительности гораздо ниже ожидаемого 4кратного.

Еще один алгоритм построения изображения, SLI AA (Anti Aliasing, сглаживание), качественно отличается от предыдущих — он заточен не на повышение fps, а на улучшение качества картинки: один кадр генерируется на всех видеокартах, и последовательно частично сглаживается сначала на одной, потом на другой (то есть сглаживание идет с некоторым шагом). В итоге на выходе мы получаем картинку с тем же fps, что и у одиночной видеокарты (ну или несколько выше), но гораздо более четкую — может быть даже х32 сглаживание!

Однако SLI может использоваться не только для прямого распараллеливания нагрузки — к примеру, у Nvidia есть PhysX SLI — он заключается в том, что одна видеокарта (самая мощная) обрабатывает графику, а другая (более слабая) — PhysX-эффекты (дым, огонь, эффекты ткани и так далее). Так же есть так называемый Hybrid SLI — это работа интегрированной в процессор видеокарты вместе с дискретной. Увы — как и следовало ожидать, прироста от этого не было, поэтому эта технология трансформировалась в Nvidia Optimus, где картинку может рендерить или дискретная, или интегрированная видеокарта, ну а на экран картинку всегда выводит интегрированная (чтобы не было заметного переключения между видеокартами).

Требования для системы с видеокартами в SLI

Так как мы подключаем сразу несколько видеокарт, то на материнской плате должно быть столько же слотов PCI-E, сколько будет подключено видеокарт. В принципе для работы одной карты хватает даже х4 скорости, поэтому на современных материнских платах обычно ставят до 3 портов, в итоге получается режим х8+х4+х4. Второе очевидное требование — это блок питания, с, во-первых, достаточной мощностью (700 и выше ватт), и, во-вторых, с нужным количеством 6 и 8-пиновых коннекторов для дополнительного питания видеокарты. Также для работы требуется специальный SLI-мостик для соединения видеокарт напрямую:

Разумеется, можно передавать данные напрямую через PCI-E, и раньше так делали, но сейчас объем данных настолько велик, что их передача по PCI-E существенно бы снизила производительность (так как сам интерфейс PCI не очень-то и быстрый, особенно если используются всего 4 линии). Также требуются видеокарты с поддержкой SLI — их легко определить по специальным контактам для подсоединения мостика. Еще одно важное требование — мощный процессор: чем выше fps, тем выше нагрузка на процессор, к тому же ему придется синхронизировать видеочипы между собой.

Самое основное — какие видеокарты объединяются в SLI. Во-первых, для корректной работы это должны быть видеокарты одной линейки (но не обязательно одинаковых производителей). Объем памяти ограничивается наименьшим объемом из все видеокарт (только в играх под DX 11 — в DX 12 память может суммироваться). Все остальное — версии BIOS, частоты и так далее — не важно.

Ну и самый главный вопрос — а стоит ли вообще делать SLI? Мой ответ — нет, исключение — вы очень требовательный геймер и хотите играть в 8К60. Посудите сами — самой мощной пользовательской одночиповой видеокарты, 1080 Ti, без проблем хватает на максимальные настройки даже в 2К, в 4К для 60 fps в самых требовательных играх придется чуть убрать сглаживание и эффекты. То есть обычному геймеру этой видеокарты просто заглаза. Заморачиваться с SLI стоит, если у вас, к примеру, 120 гц 4К монитор, или парочка 4К 60 гц мониторов — в таком случае да, SLI имеет смысл для достижения плавности картинки на максимальных настройках в обоих случаях, но и тут нужно понимать, что не во всех играх от SLI будет существенный прирост, поэтому все равно в некоторых играх придется или снижать графику, или «терпеть» fps ниже 60. Так что увы — если в процессорах многоядерность давно стала нормой, в мире видеокарт пока все еще правят «одноголовые» решения.

«>

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *