De când a devenit posibilă utilizarea mai multor plăci grafice într-un sistem, am văzut entuziaștii poftesc la mașini fiare cu 2, 3 sau chiar 4 plăci grafice instalate în ele în același timp. PC-urile cu mai multe plăci grafice au fost considerate a fi cele mai bune absolut pe care industria le-a putut oferi. Am văzut chiar mai multe GPU-uri înghesuite în aceleași plăci grafice cu carduri precum Nvidia GeForce GTX 690 și AMD R9 295 × 2. Dar, cu toată hype și glorie, mai multe sisteme GPU nu păreau niciodată să decoleze. Popularitatea lor a întâmpinat un declin rapid și brusc la scurt timp după apogeul mai multor sisteme GPU. Au existat mai mulți factori implicați în acest declin și unul dintre ei a fost lipsa de fiabilitate a sistemului de legătură care a fost utilizat pentru a conecta plăcile grafice între ele.
Două plăci grafice Nvidia GeForce GTX 1080 în SLI - Imagine: Nvidia
Tehnica Nvidia de a conecta două sau mai multe plăci grafice între ele a fost cunoscută sub numele de SLI, care înseamnă Scalable Link Interface. A fost o tehnologie pe care Nvidia a cumpărat-o de la 3dfx Interactive, care a introdus-o în 1998. Practic, SLI a fost numele de marcă pentru tehnologia multi-GPU a Nvidia stabilită pentru conectarea a două sau mai multe plăci grafice într-o singură ieșire utilizând un algoritm de procesare paralel. Rivalul Nvidia AMD și-a prezentat și versiunea tehnologiei și este cunoscută sub numele de Crossfire.
Cum funcționează SLI?
Plăcile grafice dintr-un sistem SLI funcționează într-o configurație master-slave, ceea ce înseamnă că uneia dintre carduri i se atribuie rolul de „master”, în ciuda faptului că sarcina este distribuită în mod egal între toate cardurile. Când cardul „slave” își termină redarea, acesta își trimite ieșirea către master, care apoi combină cele două redări și livrează o imagine de ieșire pe monitor. Într-o configurație cu două cărți, cardul master gestionează de obicei jumătatea superioară a imaginii, în timp ce cardul slave gestionează jumătatea inferioară.
Modul în care funcționează SLI - Imagine: Linus Tech Tips
Cele două (sau mai multe) plăci sunt conectate prin SLI Bridge sau SLI Connector. Scopul principal al SLI Bridge este de a stabili o conexiune între carduri și de a permite cardurilor să stabilească o bandă de comunicație între ele. Fără SLI Bridge, deși este posibil să rulați mai multe cărți, există o nepotrivire a specificațiilor, iar rezultatele sunt de obicei foarte slabe. SLI Bridge reduce constrângerile de lățime de bandă și poate trimite date direct între carduri. Cele trei tipuri de poduri SLI sunt:
- Pod standard (Ceas Pixel de 400 MHz, lățime de bandă de 1 GB / s): Acesta este un bridge standard inclus cu plăci de bază care acceptă SLI până la 1920 × 1080 și 2560 × 1440 @ 60 Hz.
- Podul LED (540 MHz Pixel Clock): Recomandat pentru monitoare de până la 2560 × 1440 @ 120 Hz + și 4K. Poate funcționa cu un ceas Pixel crescut numai dacă GPU acceptă acel ceas. Este vândut de Nvidia, precum și de o varietate de parteneri AIB.
- Podul cu lățime de bandă mare sau Podul SLI HB (Ceas pixel 650 MHz și lățime de bandă de 2 GB / s): Acesta este cel mai rapid pod și este vândut exclusiv de Nvidia. Este recomandat pentru monitoare de până la 5K și surround. Podurile SLI HB sunt disponibile numai în configurații bidirecționale, astfel încât configurările cu mai mult de 2 cărți nu au noroc aici.
Mecanismul de acțiune al SLI
SLI funcționează folosind două metode principale. Unul dintre ele este SFR sau Split Frame Rendering, în care sistemul analizează imaginea redată pentru a împărți sarcina între GPU-urile care sunt conectate în SLI. Cadrul este împărțit în două folosind o linie orizontală. Amplasarea liniei depinde de geometria scenei. Principalul factor decisiv al plasării liniei ar fi complexitatea sarcinii pe care scena o solicită în diferite zone. Dacă una dintre cărți redă porțiunea de sus a unei scene care are cerul, atunci linia ar fi mai mică în imagine pentru a compensa diferența de încărcare dintre cele două cărți.
Un alt mod prin care funcționează SLI este AFR sau Rendering alternativ al cadrelor, care este destul de simplu. În această metodă, fiecare alt cadru este redat de un alt GPU. Una dintre cărți redă toate cadrele ciudate și una redă toate cadrele pare. AFR s-a dovedit a avea o frecvență mai bună decât SFR, cu toate acestea, introduce o nouă formă de artefactare cunoscută sub numele de micro stuttering. Chiar dacă framerate-ul este suficient de ridicat, micro-balbismul poate afecta netezimea percepută a imaginii prin introducerea mini-bâlbâi între cadre datorită ritmului variabil la care cardurile funcționează în AFR.
Creșterea și căderea SLI
SLI a crescut în popularitate în timpul seriilor de plăci grafice Kepler, Maxwell și Pascal, dar de atunci a avut un declin constant și drastic. Chiar și în epoca seriei GTX 1000 de plăci grafice de la Nvidia, popularitatea SLI a scăzut. Sigur, plăcile grafice SLI pot oferi performanțe mai bune decât un singur GPU și chiar arată fantastic atunci când sunt instalate într-o carcasă, dar au existat mai multe probleme decât avantaje pentru SLI.
În primul rând, a trebuit să verificați dacă placa de bază acceptă SLI. Acesta a fost un pas vital, deoarece unele plăci de bază au acceptat SLI, unele au sprijinit Crossfire, iar unele au acceptat ambele, în timp ce altele nu au acceptat niciuna. După aceea, trebuia să aveți plăci grafice identice. Aceasta a fost una dificilă, deoarece a făcut ca propunerea de valoare să fie cu adevărat distorsionată în comparație cu o singură placă grafică mai performantă. Plăcile grafice trebuiau să fie același model și serie, și chiar și același producător mai devreme, totuși, aceasta a fost oarecum ușurată mai târziu. Rularea mai multor plăci grafice necesită, de asemenea, o unitate de alimentare puternică și costisitoare (despre care puteți afla mai multe chiar aici ), și termice, de asemenea, a trebuit să fie monitorizate și controlate din cauza mai multor cărți înfometate de putere care rulează în imediata apropiere una de cealaltă.
Aveți nevoie de multă putere pentru a rula o astfel de configurare SLI - Imagine: GPUMag
Adevăratul călcâi al lui Ahile al întregului ecosistem SLI a fost suportul pentru joc. Nu toate jocurile au acceptat SLI și chiar și cele care au reușit, au oferit câștiguri neimpresionante în performanță atunci când se iau în considerare investițiile suplimentare. În majoritatea cazurilor, ați fi fost mult mai bine să cumpărați o placă grafică unică mai puternică, mai degrabă decât 2 mai slabe și să le puneți în SLI. De-a lungul anilor, suportul pentru SLI s-a înrăutățit și mai mult, dezvoltatorii rareori gândindu-se la jocurile moderne. În cele din urmă, lovitura ucigașă a venit de la nimeni altul decât Nvidia însăși, care a încheiat sprijinul pentru SLI din majoritatea gamei sale de plăci grafice. În ceea ce privește gama de GPU-uri Turing, doar cele mai bune dintre cele mai bune, RTX 3090, acceptă SLI. Aceasta înseamnă că SLI pentru consumatorii generali este efectiv mort în ceea ce privește jocurile.
Ce este NVLink?
Cu gama de plăci grafice Turing, Nvidia a adus o nouă tehnologie pentru conectarea mai multor plăci grafice cunoscute sub numele de NVLink. Este o interfață cu lățimea de bandă de multe ori ca vechea interfață SLI și are, de asemenea, multe ciudățenii și caracteristici suplimentare. Din punct de vedere tehnic, este un protocol de comunicații pe bază de cablu, o legătură de comunicație serială cu mai multe benzi în apropiere. O gură destul de mare, nu-i așa? În termeni mai generali, este o interfață de conexiune îmbunătățită între mai multe plăci grafice Nvidia care promite mai multe avantaje și caracteristici decât vechiul SLI.
NVLink promite un salt masiv în lățimea de bandă - Imagine: Nvidia
NVLink poate fi considerat ca încercarea lui Nvidia de a recupera cota de piață a multi-GPU-urilor care a scăzut în 2020. Această tehnologie promite să facă din jocuri folosind mai multe plăci grafice o metodă de dorit și extrem de eficientă în viitorul apropiat. NVLink este în esență o punte mult mai rapidă decât SLI și își propune să reducă diferența de latență dintre cele două plăci grafice. Directorul de marketing tehnic al Nvidia, Tom Peterson, spune următoarele în această privință:
„Acel pod este vizibil pentru jocuri, ceea ce înseamnă că poate va exista o aplicație care să privească un GPU și să privească un alt GPU și să facă altceva”, explică Petersen. „Problema cu calculul multi-GPU este că latența de la un GPU la altul este departe. Trebuie să treacă peste PCIe, trebuie să treacă prin memorie, este o distanță reală din perspectiva tranzacției '...'. NVLink remediază toate acestea. Deci, NVLink reduce latența unui transfer de GPU la GPU. Deci, nu este doar un lucru cu lățimea de bandă, ci este cât de aproape îmi este memoria GPU. GPU-ul care este peste legătură ... pot să mă gândesc la asta ca la fratele meu, mai degrabă decât la o rudă îndepărtată '.
El a adăugat în plus că NVLink era mai degrabă un plan viitor decât o soluție actuală:
„Gândiți-vă mai mult la pod, deoarece vrem să punem o bază pentru viitor,”… ”Și odată ce acest lucru va funcționa și vom pune în aplicare punțile noastre, iar oamenii vor înțelege că hei, acesta este un pod de 100 GB / s, atunci dezvoltatorii de jocuri vor Vezi asta.'
Se pare că Nvidia se bazează de fapt pe viitorul NVLink, mai degrabă decât pe prezent. Nvidia știe că suportul multi-GPU este destul de dezamăgitor încă din acest moment, așa că vor să introducă o tehnologie care nu va încerca doar să schimbe perspectiva dezvoltatorilor de jocuri, ci și opiniile consumatorului general în ceea ce privește GPU-urile multiple a sustine.
Cum funcționează NVLink?
Spre deosebire de SLI, NVLink folosește rețeaua mesh care este o topologie de rețea în care nodurile infrastructurii se conectează direct într-un mod neierarhic. Aceasta permite ca informațiile să fie transmise de fiecare nod individual, mai degrabă decât să fie direcționate printr-un anumit nod. De asemenea, permite nodurilor să se autoorganizeze dinamic, ceea ce permite o distribuție dinamică a sarcinilor de lucru. NVLink își câștigă principalul punct forte din acest mecanism, care este viteza sa.
NVLink a eliminat, de asemenea, relația master-slave a implementării SLI, mai degrabă tratează fiecare nod în mod egal, ceea ce îmbunătățește enorm viteza de redare. Spre deosebire de SLI, NVLink are avantajul că amintirile ambelor plăci grafice sunt accesibile tot timpul. Acest lucru se datorează implementării incredibile a rețelei mesh a NVLink. În esență, relația cardurilor NVLink este bidirecțională și cele două carduri conectate acționează ca una singură.
Cum funcționează NVLink - Imagine: Linus Tech Tips
Viteza interfeței NVLink se reflectă în lățimea de bandă a podurilor sale. În timp ce chiar și cele mai bune SLI Bridges aveau o lățime de bandă de 2 GB / s, cel mai bine, un NVLink Bridge promite un impresionant 200 GB / s în unele cazuri. Acordat, că punțile NVLink de 160 și 200 GB / s sunt limitate la GPU-urile profesionale Nvidia, Quadro GP100 și respectiv GV100, dar aceste numere sunt încă o dovadă a saltului incredibil în lățimea de bandă a interfeței NVLink peste SLI. GPU-urile entuziaști de top, precum TITAN RTX sau 2080Tis, se pot aștepta la o lățime de bandă potențială de 100 GB / s în majoritatea cazurilor.
NVLink merită?
Deci, NVLink-ul Nvidia a rezolvat în cele din urmă problemele de redare multiplu GPU în jocuri? Ei bine, răspunsul este încă nu. În timp ce NVLink a făcut câțiva pași pozitivi în direcția corectă, în special în metoda în care ambele carduri sunt folosite în comparație cu SLI, problema SLI nu a fost niciodată metodologia. Adevărata problemă din spatele ecosistemului cu GPU multiple este suportul pentru jocuri. Chiar și cu NVLink, majoritatea jocurilor existente astăzi au dificultăți în a folosi mai mult de un GPU. Ținând seama de costul a două plăci grafice și de îmbunătățirea performanței puțin sau deloc în majoritatea scenariilor, nu ar fi înțelept să investim în NVLink pentru aplicații de consum, cum ar fi jocurile.
NVLink vs SLI Bridge - Imagine: Nvidia
Pentru munca profesională, NVLink ar putea fi doar actualizarea necesară. Pentru persoanele care lucrează cu GPU-urile Quadro sau carduri Nvidia precum RTX A6000 , NVLink poate fi un mare ajutor nu numai pentru îmbunătățirea performanțelor de redare, ci și datorită faptului că NVLink permite ca memoria totală a ambelor carduri să fie disponibilă, ceea ce poate fi un mare ajutor în sarcinile profesionale.
Totuși, pentru majoritatea jucătorilor, alegerea unei singure plăci grafice care să ofere mai multă performanță, este o idee mai bună decât să cumpărați două plăci mai slabe și să le conectați prin NVLink sau SLI.
Cuvinte finale
SLI-ul Nvidia a fost o tehnologie interesantă și atractivă când a fost lansat pentru prima dată și a câștigat în curând popularitate datorită sprijinului său potențial și oarecum decent din partea dezvoltatorilor în epoca Maxwell și Pascal. Cu toate acestea, vârful SLI a fost de scurtă durată, deoarece industria a avansat rapid, iar SLI a fost lăsat în trecut, atât cu dezvoltatorii, cât și cu jucătorii, abandonând tehnologia în favoarea GPU-urilor unice și mai puternice.
Nvidia a încercat să reinventeze piața mai multor GPU-uri prin lansarea NVLink, care este o conexiune mult îmbunătățită peste SLI, dar totuși nu reușește să rezolve multe dintre problemele care afectează SLI în primul rând. Aceasta o face o recomandare dificilă în 2020 pentru jucători, când plăcile grafice mai puternice și unice pot oferi o experiență mai bună în mod fiabil și la un cost mai ieftin.
