Odkar je v sistemu mogoče uporabiti več grafičnih kart, smo navdušenci hrepeneli po zverskih strojih z 2, 3 ali celo 4 grafičnimi karticami, nameščenimi hkrati. Računalniki z več grafičnimi karticami so veljali za absolutno najboljše, kar je industrija lahko ponudila. Videli smo celo, da je bilo več grafičnih procesorjev natlačenih v iste grafične kartice s kartami, kot sta Nvidia GeForce GTX 690 in AMD R9 295 × 2. Toda z vsemi svojimi pohvali in slavo se zdi, da več sistemov GPU nikoli ni zares vzletelo. Njihova priljubljenost je naletela na hiter in nenaden upad kmalu po vrhuncu več sistemov GPU. Pri tem upadanju je sodelovalo več dejavnikov, eden izmed njih pa je bila nezanesljivost premostitvenega sistema, ki je bil uporabljen za medsebojno povezovanje grafičnih kartic.
Dve grafični kartici Nvidia GeForce GTX 1080 v SLI - Slika: Nvidia
Nvidijina tehnika medsebojne povezave dveh ali več grafičnih kart je bila znana kot SLI, kar pomeni Scalable Link Interface. To tehnologijo je Nvidia kupila pri 3dfx Interactive, ki jo je predstavil leta 1998. SLI je bila v bistvu blagovna znamka Nvidijine tehnologije multi-GPU, ki je bila vzpostavljena za povezovanje dveh ali več grafičnih kartic v en izhod z uporabo algoritma vzporedne obdelave. Nvidijin tekmec AMD je prav tako predstavil svojo različico tehnologije in je znana kot Crossfire.
Kako deluje SLI?
Grafične kartice v sistemu SLI delujejo v konfiguraciji master-slave, kar pomeni, da je eni od kart dodeljena vloga 'master', kljub temu da je obremenitev enakomerno porazdeljena med vse kartice. Ko kartica 'slave' konča upodabljanje, pošlje svoj izhod glavnemu, ki nato združi oba upodabljanja in prikaže izhodno sliko monitorju. V konfiguraciji z dvema karticama glavna kartica običajno obravnava zgornjo polovico slike, medtem ko pomožna kartica obravnava spodnjo polovico.
Način delovanja SLI - Slika: Linus Tech Tips
Dve (ali več) kartic sta povezani prek mostu SLI ali priključka SLI. Glavni namen mostu SLI je vzpostaviti povezavo med karticami in jim omogočiti, da vzpostavijo komunikacijski pas med njimi. Brez mostička SLI, čeprav je mogoče zagnati več kart, obstaja neujemanje specifikacij in rezultati so običajno zelo slabi. SLI Bridge zmanjšuje pasovno širino in lahko podatke pošilja neposredno med karticami. Tri vrste SLI mostov so:
- Standardni most (Ura pikslov 400 MHz, pasovna širina 1 GB / s): To je standardni most, ki je priložen matičnim ploščam in podpira SLI do 1920 × 1080 in 2560 × 1440 pri 60 Hz.
- LED most (Ura pikslov 540 MHz): priporočljivo za monitorje do 2560 × 1440 pri 120 Hz + in 4K. Na povečani uri Pixel lahko deluje le, če GPU podpira to uro. Prodaja ga Nvidia in številni partnerji AIB.
- Most z visoko pasovno širino ali most SLI HB (650 MHz slikovnih pik in pasovna širina 2 GB / s): To je najhitrejši most in ga prodaja izključno Nvidia. Priporočljivo je za monitorje do 5K in Surround. SLI HB mostovi so na voljo samo v dvosmerni konfiguraciji, zato postavitve z več kot dvema kartama tu nimajo sreče.
Mehanizem delovanja SLI
SLI deluje po dveh glavnih metodah. Eden izmed njih je SFR ali Split Frame Rendering, v katerem sistem analizira upodobljeno sliko, da razdeli obremenitev med grafičnimi procesorji, ki so povezani v SLI. Okvir je razdeljen na dva dela z vodoravno črto. Postavitev črte je odvisna od geometrije scene. Glavni odločujoči dejavnik postavitve proge bi bila zapletenost obremenitve, ki jo scena zahteva na različnih področjih. Če ena od kart upodablja zgornji del scene, ki ima nebo, bi bila črta nižja na sliki, da bi nadomestila razliko v obremenitvi obeh kart.
Drug način delovanja SLI je AFR ali nadomestno upodabljanje okvirjev, kar je precej enostavno. Pri tej metodi vsak drugi okvir upodobi drug GPU. Ena od kart upodablja vse lihe okvire, ena pa vse parne okvire. Izkazalo se je, da ima AFR boljši framerate kot SFR, vendar uvaja novo obliko artefaktiranja, znano kot mikro jecljanje. Tudi če je hitrost sličic dovolj visoka, lahko mikro jecljanje vpliva na zaznano gladkost slike z uvedbo mini jecljanja med sličicami zaradi spremenljivega tempa, s katerim kartice delujejo v AFR.
Vzpon in padec SLI
SLI se je uveljavil med grafičnimi karticami Kepler, Maxwell in Pascal, toda od takrat je v stalnem in drastičnem upadu. Tudi v času grafične kartice GTX 1000 iz Nvidie je bila priljubljenost SLI vedno manjša. Seveda lahko grafične kartice SLI zagotavljajo boljše zmogljivosti kot en sam grafični procesor in so celo videti fantastično, če jih namestimo v ohišje, vendar je bilo SLI v prvi vrsti več težav kot prednosti.
Najprej ste morali preveriti, ali vaša matična plošča podpira SLI. To je bil ključni korak, saj so nekatere matične plošče podpirale SLI, nekatere Crossfire, nekatere pa obe, druge pa nobene. Po tem ste morali imeti enake grafične kartice. Ta težava je bila težka, saj je ponudba vrednosti v primerjavi z boljšo grafično kartico z enim samim izidom resnično poševna. Grafične kartice so morale biti istega modela in serije in celo istega proizvajalca prej, vendar je bilo to kasneje nekoliko olajšano. Za vodenje več grafičnih kart je bila potrebna tudi močna in draga napajalna enota (o kateri lahko izveste več točno tukaj ), termiko pa je bilo treba spremljati in nadzorovati tudi zaradi več energijsko lačnih kart, ki se izvajajo v neposredni bližini.
Za zagon takšne nastavitve SLI potrebujete veliko moči - Slika: GPUMag
Prava Ahilova peta celotnega ekosistema SLI je bila podpora za igro. Niso vse igre podpirale SLI in tudi tiste, ki so, so ob upoštevanju dodatne naložbe prinesle neznaten napredek v zmogljivosti. V večini primerov bi bilo veliko bolje, če bi kupili zmogljivejšo enojno grafično kartico in ne 2 šibkejši in jih postavili v SLI. Z leti se je podpora za SLI poslabšala, saj razvijalci v sodobnih igrah le redko razmišljajo o njej. Nazadnje je morilec udaril nihče drug kot Nvidia sama, ki je podporo za SLI zaključila z večino svoje grafične kartice. Kar zadeva Turingovo paleto grafičnih procesorjev, le najboljši od najboljših, RTX 3090, podpira SLI. To pomeni, da je SLI za splošne potrošnike dejansko mrtev, kar zadeva igre na srečo.
Kaj je NVLink?
Nvidia je s Turingovo linijo grafičnih kart prinesla novo tehnologijo za povezovanje več grafičnih kartic, imenovano NVLink. Je vmesnik z večkratno pasovno širino kot stari vmesnik SLI in ima tudi številne dodatne poteze in funkcije. Tehnično gledano gre za serijsko večplastno komunikacijsko povezavo bližnjega dometa z žičnim komunikacijskim protokolom. Kar zalogaj, kajne? Na splošno gledano gre za izboljšan vmesnik za povezavo med več grafičnimi karticami Nvidia, ki obljublja več prednosti in funkcij kot stari SLI.
NVLink obljublja velik skok pasovne širine - Slika: Nvidia
NVLink si lahko predstavljamo kot poskus Nvidie, da povrne tržni delež več-grafičnih procesorjev, ki se je zmanjšal leta 2020. Ta tehnologija obljublja, da bo igranje iger z več grafičnimi karticami v bližnji prihodnosti postalo zaželena in zelo učinkovita metoda. NVLink je v bistvu veliko hitrejši most kot SLI in si prizadeva zapolniti zakasnitev med dvema grafičnima karticama. Nvidijin tehnični direktor trženja Tom Peterson v zvezi s tem pravi naslednje:
'Ta most je viden pri igrah, to pomeni, da bo morda obstajala aplikacija, ki bo gledala en GPU in gledala drugega GPU ter naredila nekaj drugega,' pojasnjuje Petersen. »Težava pri računalništvu z več grafičnimi procesorji je v tem, da je zakasnitev z enega grafičnega procesorja na drugega daleč. Treba je iti čez PCIe, iti mora skozi pomnilnik, to je prava razdalja s perspektive transakcije. '.' NVLink vse to popravi. NVLink torej prinaša zakasnitev prenosa med GPU in GPU. Torej ne gre samo za pasovno širino, temveč tudi za to, kako blizu mi je spomin tega GPU-ja. GPU, ki je prek povezave ... O tem lahko nekako razmišljam kot o svojem bratu in ne kot o daljnem sorodniku. '
Nadalje je dodal, da je NVLink bolj prihodnji načrt kot trenutna rešitev:
'Premislite o mostu bolj, kot da želimo postaviti temelje za prihodnost,' ... 'In ko bo to delovalo, bomo postavili mostove in ljudje bodo razumeli, da je to most s hitrostjo 100 GB / s, bodo razvijalci iger Poglej to.'
Zdi se, da Nvidia dejansko bolj kot na sedanjost prispeva k prihodnosti NVLink. Nvidia ve, da je podpora za več GPU trenutno precej razočaranje, zato želijo uvesti tehnologijo, ki ne bo poskušala spremeniti le perspektive razvijalcev iger, temveč tudi stališča splošnega potrošnika glede več GPU podporo.
Kako deluje NVLink?
Za razliko od SLI NVLink uporablja mrežno mreženje, ki je omrežna topologija, pri kateri se vozlišča infrastrukture neposredno povezujejo na nehierarhičen način. To omogoča, da informacije posreduje vsako vozlišče posebej, namesto da bi jih usmerjali skozi določeno vozlišče. Vozliščem omogoča tudi dinamično samoorganizacijo, kar omogoča dinamično razporeditev delovnih obremenitev. NVLink svojo glavno moč pridobi s tem mehanizmom, to je hitrostjo.
NVLink je prav tako odpravil razmerje med glavno in pomožno enoto pri izvedbi SLI, namesto tega vsako vozlišče obravnava enako, kar izjemno izboljša hitrost upodabljanja. Za razliko od SLI ima NVLink to prednost, da so spomini obeh grafičnih kartic ves čas dostopni. To je posledica neverjetne mrežne mreže NVLink. V bistvu je povezava kart NVLink dvosmerna in dve povezani kartici delujeta kot ena.
Kako deluje NVLink - Slika: Linus Tech Tips
Hitrost vmesnika NVLink se odraža v pasovni širini mostov. Čeprav so tudi najboljši SLI mostovi v najboljšem primeru pasovno širino 2 GB / s, NVLink Bridge v nekaterih primerih obljublja neverjetnih 200 GB / s. Seveda sta mostova NVLink s hitrostjo 160 in 200 GB / s omejena na Nvidijine grafične procesorje profesionalnega razreda, Quadro GP100 oziroma GV100, vendar te številke še vedno pričajo o neverjetnem preskoku pasovne širine vmesnika NVLink nad SLI. GPU za vrhunske navdušence, kot sta TITAN RTX ali 2080Tis, lahko v večini primerov pričakuje potencialno pasovno širino neverjetnih 100 GB / s.
Se NVLink splača?
Torej je Nvidijin NVLink končno odpravil težave z upodabljanjem več GPU v igrah? No, odgovor je še vedno ne. Čeprav je NVLink naredil nekaj pozitivnih korakov v pravo smer, zlasti pri metodi, pri kateri se obe kartici vzvodita v primerjavi s SLI, problem SLI v resnici ni bila nikoli metodologija. Pravi problem ekosistema z več GPU je podpora igram. Tudi pri NVLink večina iger danes težko izkoristi več kot en GPU. Ob upoštevanju stroškov dveh grafičnih kartic in skorajda nič izboljšanega delovanja v večini scenarijev bi bilo nespametno vlagati v NVLink za potrošniške aplikacije, kot so igre.
NVLink vs SLI Bridge - Slika: Nvidia
Za profesionalno delo je NVLink morda le nadgradnja, ki je bila potrebna. Za ljudi, ki delajo z Nvidijinimi grafičnimi procesorji Quadro ali takšnimi karticami RTX A6000 , NVLink je lahko v veliko pomoč ne le za izboljšanje učinkovitosti upodabljanja, temveč tudi zaradi dejstva, da NVLink omogoča, da je na voljo celoten pomnilnik obeh kart, kar je lahko v veliko pomoč pri profesionalnih obremenitvah.
Za večino igralcev je izbira ene grafične kartice, ki ponuja večjo zmogljivost že od samega začetka, boljša ideja kot nakup dveh šibkejših kartic in povezovanje prek NVLink ali SLI.
Končne besede
Nvidijin SLI je bil ob prvi uvedbi zanimiva in privlačna tehnologija, ki je kmalu pridobila priljubljenost zaradi svoje potencialne in nekoliko spodobne podpore razvijalcev v obdobju Maxwella in Pascala. Vendar je bil vrhunec SLI kratkotrajen, saj se je industrija hitro pomaknila naprej, SLI pa je ostal v preteklosti, tako da so razvijalci in igralci tehnologijo opustili v korist enojnih, močnejših grafičnih procesorjev.
Nvidia je poskušala znova izslediti trg več grafičnih procesorjev z lansiranjem NVLink, ki je precej izboljšana povezava prek SLI, vendar kljub temu ne uspe rešiti številnih težav, ki v prvi vrsti pestijo SLI. To je težko priporočilo za igralce leta 2020, ko lahko zmogljivejše enojne grafične kartice zanesljivo in po cenejših cenah nudijo boljšo izkušnjo.
