Как закалялась сталь: история SLI / Видеокарты

SLI и PCI Express

Прошлое прошлым, а мы вернемся в наше время. NVIDIA, возрождая технологию SLI, решила не менять ее название. Изменилась только расшифровка аббревиатуры. Теперь SLI - это Scalable Link Interface, что переводится как "Масштабируемый Интерфейс Соединений".

Суть ее работы также осталась прежней. Она заключается в распределении нагрузки между двумя графическими адаптерами, находящимися в одном компьютере и соединенными между собой специальным мостиком (SLI-bridge). Это позволяет заметно увеличить производительность в 3D-приложениях, хотя и требует немалых затрат.

Почему нельзя было реализовать SLI раньше? Ответ прост - потому что на материнских платах был только один разъем для графических адаптеров - AGP. Сейчас же есть PCI Express.

Разъемов с этой шиной на современных материнских платах - как минимум 2, а зачастую намного больше. Да и сама NVIDIA сегодня может себе позволить очень многое - ведь она производит не только видеочипы, но и чипсеты для материнских плат. А значит, ее в некотором роде можно считать диктатором новых направлений в сфере ИТ.

Отличия новой и старой технологии SLI

Принцип работы SLI, а также тест видеосистемы вы можете прочесть в статье "Технология SLI: AMD против Intel". В этом же материале рассмотрены отличия SLI от 3dfx и SLI от NVIDIA.

В отличии от SLI решения 3dfx, для работы SLI от NVIDIA вам понадобятся не три, а всего две видеокарты. Ведь во всех современных адаптерах ускоритель объединен с видеокартой. Это выгодно по двум причинам: задействовано меньше свободных разъемов на материнской плате, а также отсутствуют задержки при оцифровке изображения и вывода его на монитор.

Как в случае с Voodoo Graphics, обе видеокарты NVIDIA соединяются с помощью SLI-bridge (SLI-мостика). Мостики бывают разной длины, в зависимости от расстояния между видеокартами. Крепится SLI-bridge на специальный разъем, который есть на каждой SLI-совместимой видеокарте. Вся информация между видеокартами передается не через шину, а через мостик на скорости около 1 Гб/с. Один из адаптеров - ведущий, второй - ведомый, к ведущему подключается монитор. На ведущей карте находится фрейм-буфер, которому сообщается вся обработанная информация с обеих видеокарт и совмещается между собой.

В отличии от 3dfx SLI, современные видеокарты могут работать в двух режимах: Split Frame Rendering и Alternate Frame Rendering. Режим Split Frame Rendering очень напоминает реализацию SLI от 3dfx. Вся картинка делится на две части таким образом, чтобы нагрузка на видеокарты при обработке изображения была приблизительно одинаковой. Заметьте, что если бы кадр делился на две равные части, нагрузка на видеокарты была бы не одинаковой. Например, в автомобильных симуляторах вся сложная часть трехмерной модели находится в нижней части экрана, а в верхней части помимо красивого горизонта, почти ничего нет. Так, одна видеокарта будет работать в полную силу, а вторая "отлынивать".

Чтобы этого не допустить, драйвера распределяют нагрузку между видеокартами должным образом. Поскольку игровые сцены в компьютерных игрушках носят нестабильный характер, драйверу нужно постоянно регулировать нагрузку между видеокартами.

В режиме Alternate Frame Rendering каждый адаптер обрабатывает свой кадр. Центральный процессор отправляет ведущей карте запрос на обработку первого кадра и сразу же отправляет ведомой карте запрос на обработку второго кадра. Таким образом, одна видеокарта обрабатывает нечетные кадры, а вторая - четные.

Теперь несколько слов о разгоне видеокарт. Их можно разгонять, только до одних и тех же частот и обе сразу. Так, помимо SLI режима, у геймеров есть возможность получить еще немного дополнительных fps в играх с помощью разгона.

Достоинства и недостатки новой версии SLI

Самым главным достоинством технологии SLI является увеличение производительности в 3D-приложениях. Еще одно - вы получаете возможность немного доплатить и купить две карточки NVIDIA GeForce 6800 вместо одной NVIDIA GeForce 6800 Ultra. Во многих играх увеличение производительности достигает 60-70%. В тестовых приложениях эта цифра иногда доходит и до 100%. Не разгоняя видеокарту и не рискуя ее перегревом, стало возможным увеличить производительность в играх. С точки зрения модернизации компьютера технология SLI также имеет свои преимущества. Не меняя видеокарту, вы просто докупаете еще одну, которая к моменту модернизации ПК обязательно подешевеет.

Из недостатков стоит выделить высокую стоимость видеосистемы, включая мощный блок питания (от 400 Вт) и материнскую плату на новом чипсете. Также не самым лучшим образом реализовано распределение видеопамяти. Если установить в компьютер две платы по 128 Мб, то объем полезной видеопамяти так и останется 128 Мб, а не удвоится. Это объясняется тем, что данные, полученные от API, дублируются для каждой видеокарты.

Напоследок

В конце 90х годов прошлого столетия очень многим полюбилась технология SLI. Многие и сейчас рыщут по барахолкам в поисках SLI-комплектов на базе Voodoo2. Но сейчас они уже утратили смысл, современная компьютерная индустрия уже находится на намного более высоком уровне…

И вот, технология SLI снова возродилась. Конечно, производительность видеосистем SLI 1998 года с современными не сравнить. Но принцип их работы, не считая нескольких отличий, в общем остался таким же. И кто знает, было бы ли сейчас у NVIDIA какое-то подобие SLI, если бы инженеры 3dfx не потрудились в 1998 году над разработкой ускорителей Voodoo2 Graphics, на которых впервые появилась возможность SLI...