ATI CrossFire

Опубликовано в Видеокарты, Компоненты ПК

Альтернативная технология, позволяющая объединять две видеокарты для увели­чения производительности, получила название ATI CrossFire. По сравнению с тех­нологией NVIDIA SLI, у ATI CrossFire имеется ряд принципиальных отличий и преимуществ.

Напомним, что технология NVIDIA SLI имеет несколько ограни­чений: обе карты должны быть абсолютно идентичны или, другими словами, обла­дать одним и тем же BIOS (правда, требование идентичных BIOS было только в первых реализациях технологии NVIDIA SLI). Кроме того, режим SLI работает далеко не со всеми играми, а если и работает, то в ряде случаев не дает желаемого прироста производительности. К тому же эффективность технологии NVIDIA SLI и список поддерживаемых ею игр в значительной мере зависят от используемого видеодрайвера.

Технологии объединения видеокарт (Технология ATI CrossFire)

Технология ATI CrossFire работает со всеми играми под DirectX и OpenGL. Объединяемые видеокарты не обязательно должны быть одинаковыми и могут быть произведены разными компаниями. Технология ATI CrossFire подразумева­ет больше режимов рендеринга, чем NVIDIA SLI, и поддерживает режим улучше­ния качества изображения.

ATI CrossFire

На первый взгляд CrossFire имеет немало общего с NVIDIA SLI: для работы CrossFire требуется материнская плата с двумя слотами PCI Express х16 под гра­фику. Хотя CrossFire теоретически не зависит от чипсета, ATI утверждает, что система будет работать только на материнских платах с чипсетом Radeon Xpress 200 CrossFire.

CrossFire-версия несколько отличается от обычных карг ATI. Для сборки системы CrossFire, кроме стандартной графической карты Radeon Х800 или Х850 (ведомая/ slave), потребуется специальная версия видеокарты Radeon Х800 или Х850 CrossFire (ведущая/master). При этом видеокарты не соединяются между собой мости­ком — только специальным внешним кабелем.

Специальный чип на ведущей CrossFire-карте смешивает картинки, сгенерирован­ные обычной и CrossFire-картой, после чего выводит изображение на дисплей. Смешивание происходит попиксельно.

Разделение на простую и CrossFire-версию карт на первый взгляд можно расценить как недостаток по сравнению со SLI, так как в случае с решением NVIDIA вам не нужно думать, какую карту брать, — обе одинаковые. Но если вдуматься, концепция ATI дает определенные преимущества.

Владельцы Radeon Х800 или Х850 могут без проблем докупить к своей системе любую модель CrossFire. Здесь не играют роли различия ни в тактовых частотах, ни в версиях BIOS, ни в конфигурации конвейера, ни в производителях. Един­ственное ограничение: модель CrossFire должна соответствовать другой графиче­ской карте. Другими словами, быть картой Х800 или Х850.

CrossFire-версия карты координирует тактовые частоты и адаптируется к обычной карте на основе пиксельных конвейеров. Скажем, если обычная карта использует 12 активных пиксельных конвейеров, то CrossFire-карта тоже перейдет на 12 кон­вейеров. Но за гибкость приходится платить. Владельцы «младшей» Х800 или Х850 заплатят достаточно приличную сумму за CrossFire-версию карты по сравнению со своей, и не факт, что они получат большой выигрыш, ведь темп гонки будет задавать обычная карта.

Технология ATI CrossFire обеспечивает четыре режима работы:

1. SuperTiling;

2. Scissor;

3. Alternate Frame Rendering (AFR);

4. Super AA.

Режим SuperTiling — это стандартный режим для технологии ATI CrossFire. Он рабо­тает для всех игр и приложений Direct3D. Следует отметить, что современные графические процессоры не обрабатывают одновременно все изображение — они разделяют его на небольшие квадраты (quads), которые раскладываются процес­сором по разным конвейерам. В режиме SuperTiling экран разбивается на отдельные квадраты размером 32 х 32 пиксела  так, что каждая видеокарта получа­ет изображение с выделенными в шахматном порядке фрагментами для обработки. Таким образом, нагрузка делится строго поровну между кадрами, независимо от конкретной сцены, а вот геометрическую нагрузку приходится дублировать — обе карты рассчитывают одни и те же геометрические данные.

К преимуществам этого режима относится возможность работы со всеми играми и приложениями, а также оптимальное распределение нагрузки (с точки зрения пикселов). В то же время в некоторых приложениях в режиме SuperTiling произ­водительность возрастает незначительно. Обе карты должны просчитывать всю геометрию сцены, даже если затем они будут вычислять половину пикселов. В иг­рах, которые усиленно используют пиксельные программы, можно ожидать более высокого прироста производительности. Кроме того, режим SuperTiling не рабо­тает с играми OpenGL.

ATI CrossFire

Реализация режима SuperTiling

Режим рендеринга Scissor разделяет экран на две части по горизонтали. Одна карга вычисляет верхнюю часть экрана, а вторая — нижнюю. Динамическая балансировка нагрузки позволяет разделить экран на части таким образом, чтобы на карты ложилась равная вычислительная нагрузка. Такой режим является стан­дартным для приложений OpenGL. Кроме того, данный режим позволяет получить прирост производи тельности в большинстве игр. В го же время, как и в случае SuperTiling, в режиме Scissor обе видеокарты должны полностью просчитывать геометрию сцены.

ATI CrossFire: режим (AFR)

Режим Alternate Frame Rendering (AFR) подразумевает поочередный рендеринг кадров каждым графическим процессором. Одна карта просчитывает все нечетные кадры, а вторая — все четные. 11ринцин легко понять, если учесть, что меняющаяся сцена всегда состоит из последовательности отдельных кадров, кото­рые быстро сменяют друг друга, создавая впечатление непрерывного движения.

Преимущество такого решения состоит в том, что обе карты оптимально распре­деляют вычислительную нагрузку. Однако в ряде случаев использование режима AFR невозможно: например, когда обработка следующего кадра напрямую зависит от результатов обработки предыдущего.

Четвертый режим CrossFire называется Super АА ( Anti-Aliasing). Точнее, речь идет даже не об одном, а о четырех режимах Super АА: 8х АА, 10х АА, 12х А А и 14х АА. В данных режимах карта не обеспечивает более высокой частоты кадров (произ­водительности), но существенно улучшает качество картинки. Эти режимы по­зволят повысить качество изображения в играх, которые не получают выигрыша в производительности от использования двух видеокарт. Наличие данных аль­тернативных режимов рендеринга является ключевым отличием технологии ATI CrossFire от NVIDIA SLI.

Режимы Super АА можно использовать во всех приложениях без каких бы то ни было ограничений, поскольку они не предполагают распределения рабочей нагруз­ки между двумя видеокартами — каждая карга выполняет рендеринг кадра на основе уникального набора точек-семплов, после чего результаты рендеринга объ­единяются и формируется единое изображение.

В режиме 8х АА обе карты генерируют одно и то же изображение, причем каждая из них работает в режиме сглаживания изображения 4х, но использует разные точки-семплы (шаблоны сглаживания). Затем чип смешивает обе картинки в одну. В результате пользователь получает сглаживание 8х по цене 4х FSAA.

Аналогично в режиме 12х АА каждая карта работает в режиме сглаживания изо­бражения 6х, но использует разные шаблоны. В результате смешивания картинок получается режим сглаживания 12х АА при производительности, соответствующей режиму 6х FSAA.

В режимах 10х АА и 14х АА используется принципиально новая концепция режи­ма SSAA (SuperSampling АА). Фактически данные режимы сглаживания представ­ляют собой комбинацию режимов 8х АА и 12х АА с новой технологией сглажива­ния 2х SuperSampling А А, при которой каждая карта осуществляет обработку всей сцены с необходимым разрешением и сдвигом на иолпиксела по диагонали. В ито­ге рендеринг сцены фактически выполняется в режиме 10х АА (8х АА + 2х SSAA) или 14х АА (12х АА + 2х SSAA).