Технологии объединения видеокарт (Технология NVIDIA SLI)
SLI (Scalable Link Interface) — это технология объединения двух видеокарт с целью увеличения графической производительности. Назвать саму идею объединения видеокарт новой нельзя. Как известно, все новое — это хорошо забытое старое. Попытки объединения видеокарт (то есть создания многопроцессорной графической системы) предпринимались и раньше. И если говорить о решениях, которые имели коммерческий успех и завоевали популярность в среде заядлых геймеров, то уместно вспомнить технологию Scan Line Interleave (SLI), которая позволяла объединять в единое решение две графические карты на базе процессоров 3Dfx Voodoo 2.
Суть технологии Scan Line Interleave (чередование строк кадра) была отражена в ее названии: один графический процессор отвечал за обработку четных строк кадра, а другой — за обработку нечетных. Таким образом, нагрузка на графические процессоры делилась пополам, а общая производительность увеличивалась.
Предпринимались и другие попытки создания многопроцессорных графических решений, однако коммерческого успеха они не имели.
С выпуском графического интерфейса PCI Express совместное использование двух графических карт вновь стало возможным. Компания NVIDIA уже давно поняла потенциал новой шины и внедрила некоторое подобие функции 3Dfx SLI в графический процессор NV40, также известный как GeForce 6800.
Итак, что же представляет собой новая технология NVIDIA SLI? Для реализации возможности объединения двух видеокарт информацию рендеринга следует разделить между двумя картами. Кроме того, нужен метод передачи информации об изображении второй карты на первую карту, к которой подключен монитор. Наконец, две части изображения должны быть объединены на экране монитора.
Поэтому одна из видеокарт, работающих в режиме NVIDIA SLI, является ведущей, а вторая — ведомой, при этом ведущая карта отвечает за сборку финального кадра и вывод его на экран.
Для объединения видеокарт в технологии NVIDIA SLI используют простое U-об- разное мостовое соединение двух карт, которое обеспечивает синхронизацию и передачу изображения. В результате этого соединения отпадает потребность в использовании внешнего кабеля.
Если вернуться в дни карт Voodoo 2, то технология SLI была довольно сложной, поскольку, помимо двух карт Voodoo 2, требовалась «нормальная» 2D-KapTa для 20-приложений. Сигнал VGA этой 20-карты передавался на карты Voodoo 2 с помощью внешнего кабеля, в то время как синхронизация двух карт Voodoo 2 и обмен информацией между ними осуществлялись по ленточному шлейфу. Графическая информация разделялась таким образом, что одна карта выводила только четные строки кадра, а другая — нечетные. Затем результаты складывались или чередовались. Отсюда и название — Scan Line Interleave.
Технология NVIDIA SLI (Scalable Link Interface) имеет ряд принципиальных отличий от 3Dfx SLI. Главное из них заключается в самом принципе обработки кадров. Технология NVIDIA SLI предлагает два режима работы для увеличения производительности: Split Frame Rendering (SFR) и Alternate Frame Rendering (AFR). Режим AFR — это поочередный рендеринг кадров, to есть одна видеокарта отвечает за рендеринг одного кадра, а вторая — за рендеринг другого.
В режиме SFR одна видеокарта отвечает за обработку верхней половины сцены кадра, а вторая — за обработку нижней половины. Кроме того, разделение кадра на верхнюю и нижнюю половины не ограничено соотношением 50:50, а является гибким. С помощью техники динамической балансировки нагрузки последняя между видеокартами делится пополам, что позволяет каждой из них работать в полную силу. Вполне очевидно, что технология балансировки нагрузки необходима и эффективна, поскольку в большинстве игр нижняя часть сцены обычно имеет высокую сложность с множеством деталей, а верхняя половина чаще всего отображает только статическое небо.
Для реализации технологии NVIDIA SLI на практике потребуются две (в режиме З-way — три) видеокарты с интерфейсом PCI Express, поддерживающие данную технологию (например, на базе графического процессора GeForce 9800), мостовой соединитель и материнская плата, имеющая два слота PCI Express х16.
На платах бюджетного класса при установке двух или трех видеокарт слоты могут автоматически переключаться в режим PCI Express х8, однако падение производительности будет относительно невелико (не больше 10 %). В любом случае прирост от SLI-связки будет гораздо заметнее, особенно при объединении плат высшей ценовой категории. А вот в бюджетном сегменте толку от SLI немного: проще купить одну более мощную плату вместо двух недорогих. Кстати, учтите, что для надежной и быстрой работы системы необходим еще и быстрый процессор класса не ниже Core 2 Duo последних моделей (а в идеале — и четырехъядерный Core i7).
Обе графические карты должны принадлежать к одному классу производительности, то есть можно объединять только две карты GeForce 9800 GTX, но не 9800 GTX и 9800 GT. Объединение в одну связку плат различных производителей допускается, но «коктейль» из карт на основе разных чипов работать не будет, хотя в теории должен бы — ведь здесь используется балансировка нагрузки.