Все что нужно знать про SLI и CrossFireX
Казалось бы, собрать компьютер для игр, в основе которого лежат несколько видеокарт – проще простого. Выбрал видеокарты, соединил их специальным мостиком и готово! Однако при составлении конфигурации такого ПК кроется множество подводных камней. Обо всех нюансах связки нескольких графических адаптеров в режимах SLI и CrossFireX мы сегодня и расскажем.
Что такое SLI и CrossFireX и для чего они нужны?
Scalable Link Interface (SLI) от Nvidia и CrossFireX от AMD – это технологии, которые позволяют использовать мощность нескольких видеокарт (двух и более) для обработки трехмерных изображений. Их использование дает возможность увеличить производительность при обработке графики путем установки нескольких видеоадаптеров в одну графическую систему. Каждая из технологий, будь то SLI от Nvidia или CrossFireX от AMD использует свой собственный алгоритм, однако, принцип работы и результат примерно одинаков. Каждая из установленных в связке видеокарт формирует свою часть изображения, которое автоматически разбивается на нескольких частей в зависимости от количества установленных графических карт, и каждая часть изображения полностью обрабатывается отдельным GPU. После этого следует объединение уже обработанных изображений в финальный кадр, который в итоге и видит пользователь.
Что нужно для подключения видеокарт в SLI и CrossFireX?
Для сборки ПК на основе технологии SLI или CrossFireX понадобится совместимая материнская плата с несколькими разъемами PCI-Express x16, ну и собственно, видеокарты с поддержкой этих технологий. Для того, чтобы их объединить, чаще всего используют специальные мостики, однако, иногда используется и программный метод. В таком случае, нагрузка на шину PCI-Express значительно возрастает, и это может негативно сказаться на производительности графической системы, поэтому для объединения карт лучше всего пользоваться «дедовским» методом — с помощью специальных SLI и CrossFireX мостов.
Также, при объединении видеокарт в одну графическую систему стоит учитывать несколько важных моментов. Во-первых, несколько GPU требуют гораздо больше энергии при работе, поэтому им необходим блок питания, мощностью, как минимум, в полтора или даже два раза больше, чем для одной видеокарты. Во-вторых, не стоит забывать об охлаждении графических адаптеров, ведь зачастую карты расположены совсем рядом друг с другом, и для их корректной работы необходимо обеспечить хорошую циркуляцию воздуха в корпусе ПК.
«Дьявол кроется в деталях»
Собрать графическую систему, объединив несколько видеокарт, на самом деле, не составляет больших проблем, однако, не все так просто как кажется на первый взгляд. В теории, производительность в компьютерных играх при установленной системе из нескольких GPU должна быть во столько раз больше, сколько видеокарт установлено т.е. если установлено 2 видеокарты, то в два раза, если три видеокарты, то производительность в играх должна быть в три раза больше. Но на практике всё совсем не так как в теории и есть множество ограничений при объединении мощностей нескольких GPU в одну систему.
В случае с AMD CrossFireX, видеокарты должны быть из одной серии, но необязательно одной модели. К примеру, можно без проблем объединить Radeon RX 480 и RX 580, однако, Radeon RX 480 и, например, R9 290 объединить уже нельзя. Здесь стоит учитывать еще один очень важный момент – частота CrossFireX-системы будет определяться конфигурацией чипа наименее производительной модели. К примеру, при связке RX 480 и RX 580, CrossFireX-система будет функционировать на частоте RX 480. В случае с Nvidia SLI, видеокарты должны иметь одинаковый графический процессор, а производитель, модель и технические характеристики в таком случае – не имеют значения, но SLI-система все равно будет функционировать на частотах наименее производительного GPU.
К примеру, можно объединить ASUS GeForce GTX 1070 ROG Strix OC Edition и Gigabyte GeForce GTX 1070 G1 Gaming т.к. у них одинаковый видеочип — GP104-200, при этом, частоты графического чипа и памяти у них разные. А вот объединить в SLI-систему ту же ASUS GeForce GTX 1070 ROG Strix OC Edition и, например, MSI GeForce GTX 1080 GamingX уже нельзя. Также, отдельно стоит отметить, что объемы видеопамяти не складываются ни в SLI, ни в CrossFireX. К примеру, объединив две Palit GeForce GTX 1080 JetStream, общий объем памяти не станет 16 ГБ, а при объединении видеокарт с различным объемом памяти, система будет работать на наименьшем из них. Например, при объединении Radeon RX 480 4 ГБ и RX 580 8 ГБ общий объем памяти, доступный для пользователя будет 4 ГБ.
Ну, а самые главные недостатки кроются не сколько в самих технологиях SLI и CrossFireX, сколько в играх, для которых и собираются системы из нескольких видеоадаптеров. Дело в том, что далеко не все игры умеют работать с несколькими GPU. Соответственно прирост производительности из связки нескольких графических адаптеров будет наблюдаться только в тех играх, которые поддерживают MultiGPU-системы. Но даже в этом случае прирост производительности от двух видеокарт не всегда будет двукратным, как это и должно быть в теории. Зачастую, прирост количества кадров в секунду в играх не превышает 15-20%. К тому же, в интернете нет какого-то унифицированного списка компьютерных игр, поддерживающих работу с этими технологиями. Эту информацию необходимо узнавать для каждой игры отдельно. Причем иногда только на практике.
Также, не стоит забывать о том, что самим производителям видеокарт невыгодно делать прирост производительности от MultiGPU-систем сильно большим, ведь когда на рынок выходит новое поколение видеадаптеров, то производителю их надо продавать, а продавать новые карты не особо получится, если пользователю удобнее и дешевле взять вторую (уже значительно подешевевшую) видеокарту и сделать графическую подсистему, производительность которой будет на уровне или даже выше видеокарты нового поколения. Похожие ситуации наблюдаются даже на уровне одного поколения. Например, в теории две GTX 1060 должны быть производительнее, чем одна GTX 1080, а по цене должны обойтись дешевле, но Nvidia скорее всего заранее это предусмотрела и вообще убрала у GTX 1060 поддержку технологии SLI.
Связка из нескольких видеокарт в режимах SLI и CrossFireX кроет в себе множество нюансов, начиная от технических, заканчивая тем, что не все игры поддерживают работу с MultiGPU-системами. К тому же, далеко не всегда две менее мощные видеокарты будут производительнее, чем одна более мощная — зачастую прирост производительности не превышает 15%. Таким образом, возникают вполне логичные вопросы и сомнения о целесообразности установки двух и более GPU в связку SLI или CrossFireX. Но как ни крути, если игра все-таки поддерживает систему из нескольких видеокарт, то в таком случае, общее качество графики заметно улучшается, появляются дополнительные объекты и текстуры, которые были недоступны при использовании одного графического адаптера, а производительность от MultiGPU-систем хоть и ненамного, но все же увеличивается.
Начало Эры Multi-GPU видеокарт или когда две головы лучше одной
Сейчас за окном 2021-й год. Sli практически мертв. Раньше было лучше? Возможно. Итак, сейчас Sli доступен лишь избранным, ведь сейчас только одна игровая модель видеокарты поддерживает этот фантастический режим – её величество королева Мать всех видеокарт — Nvidia RTX 3090. Кто из здешних обитателей обладает ею? А парой? В конце, в комментариях, почитаем признания счастливчиков, если таковые здесь имеются. Но это конец истории. Nvidia всячески хочет избавиться от SLI.
реклама
Кто ответит на вопрос «Почему?» Возможно, индийские программисты устали писать код, а возможно коронавирус этому помешал, а может производители игр не хотят заниматься дальнейшей поддержкой этой технологии? Сплошные вопросы, не так ли? Но, наш клуб с экспертами-комментаторами, я уверен, прольет свет и ответит на эти и другие вопросы.
А пока сходим в техническую библиотеку отдела Nvidia. Где-то лет 20 назад, почитаемая компания номер 1 в 3D графике приказала долго жить. И Nvidia купила ее, а заодно все её наработки и патенты. Олдфаги, догадались, что речь идет о 3DFx. 3DFx была первой компанией, которая дала миру SLi!
реклама
Скажем все дружно за этой ей — Спасибо! И это не шутка, в те древние времена, когда пиксели на экране были с кулак, а максимальное изображение монитора было 800х600, именно 3DFx дала возможность расширить границы 3D и играть в игры в разрешении 1024х768. Только пара видеокарт 3Dfx Vodoo2 могла аппаратно поддерживать такое разрешение для 3D игр.
Одна вторая «Вуду» тянула лишь 800 на 600. Вот, тогда польза от второй видеокарты была как раз осязаема, реальна нужна. А что сейчас делать с парой RTX 3090? Хороший такой вопрос, но оставим его без ответа, на совесть владельцам RTX 3090, я думаю они появятся в обсуждении и всё нам расскажут. Я пока сижу на встройке и о RTX 3090 могу лишь мечтать, как и 99% всех, кто сюда забрел.
Итак, Nvidia купила 3DFx и получила доступ к технологии SLi. Я рассказываю по-простому, на самом деле технология построения изображения у обоих компаний в корне отличались, но для обывателя они называются одинаково и в обоих случаях обе видеокарты соединяются физически с помощью гибкого мостика, шлейфа или перепаянного куска кабеля от «флоппика». И после этого в недрах самой «зеленой» компании родился «План Б» по захвату всего рынка 3D ускорителей. Пока ATI сидела и курила нервно в сторонке, гибкие мостики окутывали умы инженеров Nvidia и маркетологов. И вот тот день настал!
реклама
С приходом на рынок 6000-й серии «Жифорсов» Мир изменился. Теперь каждый геймер хотел не одну, а сразу две видеокарты! «Не больше двух в одни руки» — такие были лозунги в магазинах в где-то в первых числах января 2005 года. При этом производители блоков питания, очень сильно потирали свои влажные руки, ведь спрос на мощные блоки питания вырос на 65%!
А если к этому добавить смену molex коннекторов на специальные 6-pin коннекторы для видеокарт, то и на все 100%. В то время изможденные геймеры, со старыми блоками питания, бродили по компьютерным рынкам в поисках переходников molex-6pin. Тогда еще не было AliExpress и засилья китайским мастеров. Я сам ждал свой коннектор для новой видеокарты 3 дня!
реклама
Местные предприниматели его вытащили из коробки и видимо потом перепродали. В общем, проблем стало у всех как минимум на одну больше. А все из-за 3Dfx, которая протянула неожиданно ноги. Хитрые игроделы, получив допинг от известной компании сразу же заявили, что их игры будут работать быстрее в 2 раза, главное — это купить эту лицензионную игру и вторую видеокарту.
Любители помериться попугаями в тестовых бенчмарках тоже побежали покупать вторую видеокарту, ведь нужно больше золота, очков в итоговом окошке теста. В общем, как ни крути, но вторую видеокарту каждый порядочный энтузиаст был обязан купить. В то время, я был в Швеции и собственноручно видел, как сметали с прилавков магазинов новенькие 6600GT и 6800GT. Сейчас можно вспомнить аналогию очередей за Iphon’ами, хотя это скучно, ведь зачем покупать второй «Айфон»? Звонить самому себе? Я лучше побеседую с Siri.
Да, проблемы и еще раз проблемы. Но, вдруг появилось оригинальное решение! А что, если на одной плате разместить 2 GPU? Крутая идея, да? А еще круче позволить объединить две таки двухголовых видеокарты в Sli. Вау! «Это уже фантастика» — кричали все начинающие блогеры. Ютьюба тогда еще не было. Первой компанией, которая просекла фишку была — Gigabyte! Это как изобрести Iphone! Отдел маркетинга визжал и пищал о будущих сверхприбылях, ведь пока больше никто из производителей не додумался до такой идеи. И вот первым продуктом стала Gigabyte 3D1 6600GT Dual.
В день анонса было разбито несколько тысяч бутылок шампанского и детских мечт. Обзорщики плакали и рыдали, ведь им посчастливилось прикоснуться к святому Граалю, квинтэссенции бытия 3D и просто хорошей видеокарте с двумя GPU на борту. Но был, как всегда, один нюанс. О котором не сочли нужным все рассказать и те пользователи, которые купили эту видеокарту, потом остались без ногтей.
Они из загрызли их до дыр. А все потому, что это волшебная видеокарта могла работать только на паре моделей материнских плат Gigabyte. Опять горе и слезы. Но главное ведь продать, а пользователи сами потом разберутся. Естественно, в мануале все было написано, но наши люди сначала делают, а потом читают. Я и сам так иногда делаю, чего скрывать.
В общем все обзорщики похвалили инициативу Gigabyte, пожали руки и разошлись, захватив с собою шампанское. А Pr-отдел гигабайта не сидел сложа руки, в недрах секретной лаборатории кипела работа над двойной 6800 GT! Черт побери, это даже круче чем сейчас одна RTX3090. И они это сделали! Так появилась Gigabyte 3D1 6800GT Dual. Это по истине царская карта взгляните сами.
За эту карту не грех и почку было в то время отдать. Внешний респектабельный вид, радиатор в позолоте, уникальный дизайн и голубой текстолит, все говорило, что к хозяину такой карты без стука лучше не подходить. Если вы проникните в его жилище чтобы хотя бы одним глазком посмотреть на этот шедевр инженерной мысли, если он вас сам не убьёт, то вас точно загрызет его собака. Поэтому нужно сначала стучаться.
Для более простых энтузиастов или младших братьев обладателей Gigabyte 3D1 6800GT Dual, компания Gigabyte выпустила младшую модель на базе двух GPU 6600 без суффикса GT. Ну а что, всё правильно, каждому брату по видеокарте. Называлась такая видеокарта Gigabyte 3D1 XL 6600 Dual.
Алло Асус? Срочно зайдите в ординаторскую, пациенту плохо! У него неизлечимая SLi-зависимость и срочно нужно видеокарто-вмешательство. Да вы не ослышались, чтобы было делать реальным пацанам с мамками не от Gigabyte? Не менять же свой топ и не изменять своему любимому бренду! А таких было много, головные боли не могли излечить даже в Pr-отделах многих компаний. Но, как всегда, нашлись спасители, кошельков и душ страждущих.
Компания Asus просто влетела на рынок вслед за Gigabyte и наделала шума еще больше, интернет тогда чуть не захлебнулся слюной от нового DUAL GPU адаптера — ASUS 6800 GT Dual. Если вы боитесь монстров или приведений не смотрите вниз, это ужасно. Ужасно красиво =)
Размеры этого монстра приводили всех в шок, таких видеокарт тогда еще не видел никто! Все были в шоке, даже отец одного школьника, которого развели на эту «дуру». Мало того, что она не вмещалась в системный блок, так и старенький блок питания уходил в защиту и ни при каких обстоятельствах не выходил из неё. Пришлось покупать новый корпус и блок питания, ну а что делать, обратного пути уже не было. В комплекте к видеокарте шел специальный SLI переключатель, который позволял этой видеокарте работать, где пожелает её повелитель.
Остальные производители кусали себе локти, ведь они не могли ничем ответить. Но Leadtek тут подсуетилась и под шумок представила свою видеокарту — Leadtek PX6600GT Duo TDH Extreme. Видеокарта была построена на базе пары видеочипов NV43, которые функционировали на частоте 525 МГц, что было на 25 МГц выше, чем у Gigabyte 3D1. Получи ответочку! Видеокарта получилась очень хорошей, впрочем смотрите сами.
Темный кожух, приставка Extreme, на коробке сам Посейдон или Зевс, ну что еще нужно? Правильно – вторую такую! Но пока еще производители не решили эту проблему, поэтому такая видеокарта стояла в системнике в гордом одиночестве.
Что же было дальше? А дальше было еще круче — Sli рулил, DOOM3 нагибал врагов чудовищным FPS и умопомрачительной графикой. Даже такие монстры стонали под натиском громадных текстур, ведь в SLi память каждого видеоадаптера не складывалась. Пищали и дроссели видеокарт и блоков питания, как и подрастающая молодежь, попробовавшая вкус SLi. Sli был как наркотик, один раз попробуешь, обратно не слезешь.
Сейчас сюда могут набежать многочисленные Павлики и Кириллы комментаторы, и вставить жестко свои 5 копеек, но я вам отвечу, коли SLi тогда не пробовали, не стоит и сейчас на форуме размазывать. Едем дальше. Прогресс набирал обороты, Nvidia выкатила 7000-ю серию видеокарт. Как же все обрадовались, я помню салюты возле дома. Даже один бомж спросил: «Вадим, а что за праздник?». Я говорю – Володя, это геймеры радуются. Владимир Сергеевич тогда не понял, кто такие эти геймеры, он грязно выругался и полез обратно в коробку из-под холодильника. Вот так у нас встретили новую линейку видеокарт.
Первой удар под дых нанесла геймерам ASUS, выпустив свою торпеду ASUS 7800GT Dual. Хотя это была не торпеда, это был ядерный авианосец с двумя десятками томагавков, готовых уничтожить все вокруг.
В качестве ядерного реактора выступал внешний блок питания видеокарты. Инженеры из ASUS пожалели бедных отцов геймеров, теперь их старые блоки питания не боялись работать в системе с такой видеокартой. Но теперь страх был у мамы. А причем тут мать? Да при том, что чадо требовало купить эту видеокарту, а в ASUS посчитали, что только 2000 геймеров смогут ее получить, так-как она вышла в серии Limited Edition. В Pr-отделе ASUS придумали новую маркетинговую стратегию, которая в последствии еще не раз всем нам аукнется.
Итак, все матери геймеров, сплотились в одну организацию противодействия секте Liminte Edition, но ничего не вышло. Демократия она такая.
Пока они ходили с транспарантами, пара мамаш подсуетилась и купила своим 20-ти летним сыночкам сразу по паре видеокарт. Зачем? А затем, что эти две видеокарты можно было объединять в SLi, хотя соединительного мостика они не имели! Вот сюрприз, так сюрприз, а ведь многие этого и не знали. Хотя за полтос данную инфу продавали бабки в одном переулке.
Когда геймеры видели такой скриншот, они прятались под стол. Ведь такого вообще быть не могло. Но теперь даже вы знаете, что это возможно! Это и есть та магия Voodoo 😉
А результаты от игры в FEAR могли и вовсе сделать не подготовленного геймера очень нервным человеком, я сам даже боюсь смотреть на эти цифры после полуночи, а ведь тогда было еще страшнее.
Кто захочет испытать страх, сможет эту табличку и другие такие найти на THG.ru А потом все проснулись и выключили телевизор. Утром следующего дня Мир был уже не таким, как раньше. В Nvidia подумали, а почему они ходят в магазин, а сливки со сметаной все время достаются соседскому коту? Ну вы поняли, речь идет о своей прибыли. Почесав за ухом и щёлкнув пальцами, на свет была произведена по истине первая реальная DUAL-GPU видеокарт NVIDIA 7900 GX2 от самой основательницы.
Это миф или реальность? Никто не мог понять, что это за такое изделие, похоже на слоеный бутерброд. Это видеокарта – ответила маленькая девочка, ложа в свою сумочку такую же вторую. Да, теперь официально такие видеокарты поддерживали QUAD-SLi.
Если бы тогда был изобретен майнинг, все манеры бы застрелились еще тогда, только от вида таких четырех видеокарт в одной системе, и я бы вам не надоедал со своим анализом стоимости цен на видеокарты RTX 2000 и 3000-й серии. Но история пошла по другому пути.
Потом поняв, что они ошиблись, R&D Nvidia выпустил упрощенную модель NVIDIA 7950 GX2, карта была гораздо короче, что не давало такой статусности новому владельцу. И если основным производителем NVIDIA 7900 GX2 была сама Nvidia, то NVIDIA 7950 GX2 клепали все подряд. И таинства чуда и причастности к волшебству уже никто не получал. Очень жаль.
А далее события развивались по накатанной. После NVIDIA 7950 GX2 была выпущена NVIDIA 9800 GX2. Ну а что делать, деньги то нужны всем. На этот раз бутерброд обрел пластиковый кожух, который мог превращаться в маленький гробик, если геймер не пылесосил этот кирпич два раза в неделю.
Видеокарта было очень горячей, но, к сожалению, после 8800 Ultra, это уже стало нормой. Папа иногда гладил ею свой галстук, а мама могла приготовить на ней горячие пирожки, чтобы дать их собой в школу.
На этом я поставлю жирную точку. Хотя запятая была бы более актуальна, ведь история не закончилась, но я подожду ваших гнилых помидор в свой адрес в комментариях или хвалебных од в свой адрес. И вы мне скажите, что пора завязывать или писать продолжение.
Для чего нужен sli мостик
Аббревиатуру SLI со значением ScanLine Interleaving (можно перевести как «чередование строк кадра») ввела на пользовательском рынке 3dfx в 1998 году применительно к серии видеокарт Voodoo2, там она позволяла делать то же самое – объединять две видеокарты для работы над одним изображением. После покупки 3dfx Nvidia получила и технологию SLI, но не использовала ее. В 2004 году Nvidia заново представила аббревиатуру SLI для современных компьютерных систем с шиной PCI Express (PCIe). Нынешняя технология SLI существенно отличается от технологии 1998 года с таким же именем.
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.
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.
Как работает режим SLI – мощь нескольких видеокарт в одном устройстве
Когда-то, в давние времена технологий, получение большей мощности видеокарты означало необходимость покупать карту, более мощную (и, возможно, более дорогую!), чем текущая карта. Но, пользователи всегда «мечтали» иметь возможность просто купить дубликат видеокарты, которая у них есть, вместо того, чтобы тратить деньги на что-то более новое и быстрое?
Что ж, к счастью, Nvidia и их технология с несколькими GPU «SLI» дают нам просто решение, если вы используете одну из их карт.
Масштабируемый интерфейс связи (SLI)
Так что же такое SLI? И что делает SLI, или более конкретно: как он помогает использовать несколько видеокарт?
Интерфейс Scalable Link Interface (SLI) – это небольшая жемчужина, которую нам предоставили Nvidia в 1998 году. Впервые эта технология была использована компанией 3dfx на линейке видеокарт Voodoo2 в 1998 году, но позже компания была куплена Nvidia, и эта технология была заморожена на некоторое время.
В 2004 году Nvidia повторно выпустила SLI с обновлениями, позволяющими ей работать с существующей на тот момент технологией шин PCIe.
Хотя существуют проблемы совместимости (обсуждаемые ниже), связанные с запуском нескольких установок графического процессора, SLI позволяет использовать от двух до четырех карт одновременно. Это достигается путем использования алгоритма параллельной обработки, который собирает информацию, разбивает её на более мелкие части и позволяет обрабатывать несколько частей одновременно несколькими видеокартами.
Режимы SLI
Видеокарты Nvidia будут работать в SLI в трёх основных режимах: сглаживание SLI , SFR и AFR . Вы можете выбрать и изменить эти режимы в Панели управления Nvidia, которая должна была быть установлена на ваш компьютер при установке драйверов видеокарты.
Рендеринг с разделением кадров (SFR)
Этот метод берет кадр, который необходимо визуализировать, анализирует его, а затем разбивает кадр по горизонтали на столько частей, сколько имеется карт, и распределяет рабочую нагрузку между ними. Он может разбить кадр так, как он считает нужным, основываясь на том, что находится в кадре.
Например, если кадр содержит в основном пустое статичное небо в верхней половине кадра (менее ресурсоемкое), но изменяемые объекты в нижней половине (более интенсивно), то при разделении 50/50 одна карта будет выполнять больше работы. Поэтому видеокарта, отвечающая за верхнюю часть экрана, может получить около 60% площади экрана, в то время как карта, отвечающая за нижнюю часть, должна обработать только нижние 40%.
Примечание: эти проценты являются лишь расплывчатыми примерами, а не конкретными цифрами.
Альтернативный рендеринг кадров (AFR)
В этом режиме кадры ставятся в очередь, и каждая карта отображает полный кадр. Таким образом, если вы используете 2 карты, то одна будет отвечать за четные кадры, а другая – за нечетные кадры. Это часто считается более эффективным, чем SFR, для достижения более высокой частоты кадров, но также может вызывать такие проблемы, как микростеролазание.
Ключевое слово: Micro Stuttering – это когда вы видите на экране «визуальные заикания», вызванные несоответствием времени рендеринга кадров между картами. Если карты не синхронизированы должным образом или у них недостаточно информации, чтобы угадать следующий кадр, который нужно визуализировать, то вы увидите задержку.
SLI сглаживание
Этот режим обеспечивает лучшее качество изображения, в отличие от увеличения частоты кадров. Он работает для разделения нагрузки сглаживания между картами, повышая общее качество вашего изображения.
Использование этого режима может разблокировать более высокие режимы сглаживания в играх (например, SLI 8x, 16x и даже 32x в системах Quad-SLI).
Совместимость и проблемы режима SLI
Казалось бы, купи две видеокарты Nvidia, вставь их в разъемы на материнской плате и наслаждайся «удвоенной» скоростью работы. К сожалению, не всё так просто.
Два (или более) вида
Первое, что вам нужно знать, это то, какие видеокарты будут соединяться вместе: не любые две видеокарты смогут так взаимодействовать. Они должны иметь один и тот же графический процессор, и должны иметь одинаковое количество видеопамяти.
Например, если у вас GTX 1070 Ti 8GB производства Asus, а другая той же спецификации, но от MSI, то режим SLI доступен. Но, GTX 1070 и GTX 1080 несовместимы, так как они не являются одним и тем же графическим процессором.
Вам также необходимо убедиться, что видеокарты совместимы с режимом SLI, так как карты без порта SLI могут быть несовместимы. Также стоит отметить, что в Nvidia убрала поддержку 3-х и 4-х карточного SLI для серии GTX 10.
Слоты и заглушки
Следующим в списке стоит ваша материнская плата и блок питания. Они оба должны быть совместимы со SLI.
Это означает, что вашей материнской плате потребуется достаточно слотов PCIe x16, чтобы соответствовать количеству графических процессоров, а вашему блоку питания потребуется достаточно разъемов PCIe для питания того количества карт, которое вы будете использовать.
Отсутствие удвоения видеопамяти
Распространенное заблуждение относительно SLI состоит в том, что вы можете получить двойную, тройную или даже четырехкратную видеопамять с большим количеством видеокарт. К сожалению, Nvidia SLI использует ОЗУ только с одной карты, поскольку каждая карта должна получать доступ к одной и той же информации в одно и то же время.
Что такое мост SLI
Последнее, что вам понадобится для запуска настройки SLI, – это мост SLI. Nvidia использует физический разъем для соединения видеокарт вместе, что позволяет им взаимодействовать друг с другом, не используя драгоценную полосу пропускания в слотах PCIe.
Вам понадобится один из двух мостов SLI: либо стандартный мост (для менее мощных карт), либо мост с высокой пропускной способностью (для более мощных карт).
Серия SLI Bridge
| Мост | Тактовая частота | Максимальная пропускная способность | Рекомендуемый монитор |
|---|---|---|---|
| Стандартный мост | 400 МГц | 1 Гб/с | 1920×1080 до 2560×1440 при 60 Гц |
| Мост с высокой пропускной способностью | 650 МГц | 2 Гб/с | До 5K и объемный звук |
Если у вас более мощные карты (например, GTX 1080), вы можете использовать стандартный мост, но это не позволит обеспечить полную производительность карт.
Производительность SLI
Итак, мы знаем, что такое SLI, как он работает и что вам нужно для его использования. Но стоит ли вам бросаться покупать вторую GTX 1080 Ti? Здесь «вода становится мутной». В то время как Nvidia утверждает, что удвоение производительности возможно при удвоении количества карт, это случается редко.
Проблема в том, что игры изначально не знают, как правильно использовать несколько видеокарт, и разработчики должны добавлять в них профили SLI. Это не простая задача, и она может занять очень много времени, поэтому большинство разработчиков не тратят на это время.
Это означает, что если вы не играете в игру ААА, возможно, что не будет никакого увеличения производительности (фактически, даже есть вероятность снижения производительности).
Производительность для каждой игры будет отличаться. Так что это не значит, что это будет совершенно бесполезно для вас, просто вы должны знать об этом, прежде чем инвестировать в технологию или какие-либо конкретные игры.