Что такое nvidia sli

Как работает режим SLI – мощь нескольких видеокарт в одном устройстве

Когда-то, в давние времена технологий, получение большей мощности видеокарты означало необходимость покупать карту, более мощную (и, возможно, более дорогую!), чем текущая карта. Но, пользователи всегда «мечтали» иметь возможность просто купить дубликат видеокарты, которая у них есть, вместо того, чтобы тратить деньги на что-то более новое и быстрое?

Что ж, к счастью, Nvidia и их технология с несколькими GPU «SLI» дают нам просто решение, если вы используете одну из их карт.

Масштабируемый интерфейс связи (SLI)

Так что же такое SLI? И что делает SLI, или более конкретно: как он помогает использовать несколько видеокарт?

Интерфейс Scalable Link Interface (SLI) – это небольшая жемчужина, которую нам предоставили Nvidia в 1998 году. Впервые эта технология была использована компанией 3dfx на линейке видеокарт Voodoo2 в 1998 году, но позже компания была куплена Nvidia, и эта технология была заморожена на некоторое время.

В 2004 году Nvidia повторно выпустила SLI с обновлениями, позволяющими ей работать с существующей на тот момент технологией шин PCIe.

Хотя существуют проблемы совместимости (обсуждаемые ниже), связанные с запуском нескольких установок графического процессора, SLI позволяет использовать от двух до четырех карт одновременно. Это достигается путем использования алгоритма параллельной обработки, который собирает информацию, разбивает её на более мелкие части и позволяет обрабатывать несколько частей одновременно несколькими видеокартами.

Режимы SLI

Рендеринг с разделением кадров (SFR)

Этот метод берет кадр, который необходимо визуализировать, анализирует его, а затем разбивает кадр по горизонтали на столько частей, сколько имеется карт, и распределяет рабочую нагрузку между ними. Он может разбить кадр так, как он считает нужным, основываясь на том, что находится в кадре.

Например, если кадр содержит в основном пустое статичное небо в верхней половине кадра (менее ресурсоемкое), но изменяемые объекты в нижней половине (более интенсивно), то при разделении 50/50 одна карта будет выполнять больше работы. Поэтому видеокарта, отвечающая за верхнюю часть экрана, может получить около 60% площади экрана, в то время как карта, отвечающая за нижнюю часть, должна обработать только нижние 40%.

Примечание: эти проценты являются лишь расплывчатыми примерами, а не конкретными цифрами.

Альтернативный рендеринг кадров (AFR)

В этом режиме кадры ставятся в очередь, и каждая карта отображает полный кадр. Таким образом, если вы используете 2 карты, то одна будет отвечать за четные кадры, а другая – за нечетные кадры. Это часто считается более эффективным, чем SFR, для достижения более высокой частоты кадров, но также может вызывать такие проблемы, как микростеролазание.

Ключевое слово: Micro Stuttering – это когда вы видите на экране «визуальные заикания», вызванные несоответствием времени рендеринга кадров между картами. Если карты не синхронизированы должным образом или у них недостаточно информации, чтобы угадать следующий кадр, который нужно визуализировать, то вы увидите задержку.

SLI сглаживание

Этот режим обеспечивает лучшее качество изображения, в отличие от увеличения частоты кадров. Он работает для разделения нагрузки сглаживания между картами, повышая общее качество вашего изображения.

Использование этого режима может разблокировать более высокие режимы сглаживания в играх (например, SLI 8x, 16x и даже 32x в системах Quad-SLI).

Совместимость и проблемы режима SLI

Казалось бы, купи две видеокарты Nvidia, вставь их в разъемы на материнской плате и наслаждайся «удвоенной» скоростью работы. К сожалению, не всё так просто.

Два (или более) вида

Первое, что вам нужно знать, это то, какие видеокарты будут соединяться вместе: не любые две видеокарты смогут так взаимодействовать. Они должны иметь один и тот же графический процессор, и должны иметь одинаковое количество видеопамяти.

Например, если у вас GTX 1070 Ti 8GB производства Asus, а другая той же спецификации, но от MSI, то режим SLI доступен. Но, GTX 1070 и GTX 1080 несовместимы, так как они не являются одним и тем же графическим процессором.

Вам также необходимо убедиться, что видеокарты совместимы с режимом SLI, так как карты без порта SLI могут быть несовместимы. Также стоит отметить, что в Nvidia убрала поддержку 3-х и 4-х карточного SLI для серии GTX 10.

Слоты и заглушки

Следующим в списке стоит ваша материнская плата и блок питания. Они оба должны быть совместимы со SLI.

Это означает, что вашей материнской плате потребуется достаточно слотов PCIe x16, чтобы соответствовать количеству графических процессоров, а вашему блоку питания потребуется достаточно разъемов PCIe для питания того количества карт, которое вы будете использовать.

Отсутствие удвоения видеопамяти

Распространенное заблуждение относительно SLI состоит в том, что вы можете получить двойную, тройную или даже четырехкратную видеопамять с большим количеством видеокарт. К сожалению, Nvidia SLI использует ОЗУ только с одной карты, поскольку каждая карта должна получать доступ к одной и той же информации в одно и то же время.

Что такое мост SLI

Последнее, что вам понадобится для запуска настройки SLI, – это мост SLI. Nvidia использует физический разъем для соединения видеокарт вместе, что позволяет им взаимодействовать друг с другом, не используя драгоценную полосу пропускания в слотах PCIe.

Вам понадобится один из двух мостов SLI: либо стандартный мост (для менее мощных карт), либо мост с высокой пропускной способностью (для более мощных карт).

Серия SLI Bridge

Если у вас более мощные карты (например, GTX 1080), вы можете использовать стандартный мост, но это не позволит обеспечить полную производительность карт.

Производительность SLI

Итак, мы знаем, что такое SLI, как он работает и что вам нужно для его использования. Но стоит ли вам бросаться покупать вторую GTX 1080 Ti? Здесь «вода становится мутной». В то время как Nvidia утверждает, что удвоение производительности возможно при удвоении количества карт, это случается редко.

Проблема в том, что игры изначально не знают, как правильно использовать несколько видеокарт, и разработчики должны добавлять в них профили SLI. Это не простая задача, и она может занять очень много времени, поэтому большинство разработчиков не тратят на это время.

Это означает, что если вы не играете в игру ААА, возможно, что не будет никакого увеличения производительности (фактически, даже есть вероятность снижения производительности).

Производительность для каждой игры будет отличаться. Так что это не значит, что это будет совершенно бесполезно для вас, просто вы должны знать об этом, прежде чем инвестировать в технологию или какие-либо конкретные игры.

Источник

Что такое Nvidia SLI

Для любого вычислительного компонента, будь то процессор или GPU, есть несколько путей развития. Самый банальный — это взять и нарастить частоту. При этом производительность будет расти почти линейно, но вот тепловыделение будет расти по кубическому закону (почему — ответ в этой статье). Второй способ — оптимизация самого процессора: доработка конвейера, оптимизация инструкций, изменение типа транзисторов и так далее. Способ хорош тем, что даже сейчас позволяет поднять производительность на 5-7% за поколение, но это явно не тот прирост, которого все ждут. Ну и третий способ — это уменьшение техпроцесса: при этом снижается и рабочее напряжение процессора, а значит и его тепловыделение, что позволяет, к примеру, увеличить его частоту. Однако чем меньше техпроцесс, тем труднее его сделать еще меньше: к пример, Intel «сидит» на 14 нм уже третий год, и неизвестно, когда перейдет на 10 нм.

Перенесемся на 13 лет назад — времена Pentium 4. Частоту наращивать выше 3.5 ГГц было не эффективно — процессор и так был очень горячим. Перевод его на более низкий техпроцесс и тем более оптимизация — процесс долгий, а AMD со своими Athlon не ждет. И тогда Intel решила зайти с другой стороны — сделать двухядерный процессор, но на несколько более низких частотах. В итоге тепловыделение осталось на том же уровне, а вот производительность повысилась. Позже появились пользовательские 4ядерные процессоры, потом 6ядерные, ну и апогей — 8ядерные Ryzen. И этот процесс, разумеется, будет продолжаться дальше.

А что же происходит на рынке видеокарт? В принципе — тоже самое. «Одноголовых» решений хватало и хватает обычным игрокам, но для про-геймеров компания 3dfx в 1998 сделал тоже, что и Intel 7 годами позже — выпустила «двухголовую» видеокарту.

История появления SLI

Это давало невероятные по тем временам возможности — запуск игр в разрешении 1024х768. Однако проблем так же хватало — это и повышенное тепловыделение, и цена (600 долларов). Увы — идея не особо прижилась из-за того, что софта, который умел задействовать оба чипа, практически не было, и в итоге через пару лет линейка Voodoo5 оказалась просто провальной — продали всего 200 видеокарт, из которых реально работало около сотни. Это, а также другие ошибки 3dfx, привели к тому, что компания была куплена Nvidia за 110 миллионов долларов в 2001 году.

В Nvidia, конечно же, оценили SLI, но вот проблема в том, что тогда получил развитие AGP-порт, который был на материнских платах только один, так что идея SLI на двух разных видеокартах, увы, провалилась (хотя видеокарты с двумя графическими чипами все же производились, но, скорее, как исключения).

В 2004 году появилась шина PCI-E, которая активно используется до сих пор. И одним из ее плюсов было деление линий — то есть можно было сделать два порта по х4 или один по х8. Стали появляться материнские платы с двумя портами PCI-E, и тогда же Nvidia «перезапустила» SLI — теперь он расшифровывается как Scalable Link Interface (масштабируемый интерфейс). Увы — изначально (да и сейчас) были все те же проблемы, что и у 3dfx: нужно было оптимизировать драйвера под использование 2 видеокарт, и нужно было «пинать» разработчиков игр, чтобы они оптимизировали их под SLI. Это делали далеко не все, поэтому особого толку от SLI тогда не было: люди переплачивали вдвое, а прирост в играх в лучшем случае был 50-60%, а в некоторых случаях fps от использования SLI даже падал.

Но Nvidia не сдавалась — в 2007 году был представлен Triple-SLI, позволяющий подключать уже 3 видеокарты вместе, и даже годом раньше появился не совсем честный Quad-SLI: можно было подключать вместе две двухчиповых видеокарты (GeForce 7900GX2), что давало 4 работающих вместе GPU. В теории Nvidia обещала, что 3 видеокарты могут работать вместе до 2.5 раз быстрее, чем одна. На практике, увы, все было еще хуже, чем с 2 картами.

Алгоритмы построения изображения с использованием SLI

Самый простой алгоритм — Split Frame Rendering (раздельный рендеринг кадра). Он заключается в том, что кадр делится поровну между всеми видеокартами в системе:

Плюсы очевидны — картинку можно без проблем поделить и на 2, и на 3, и на 4, и даже на 10 кусков, то есть в теории количество одновременно работающих видеокарт не ограничено. Но проблемы, увы, тоже есть — у каждого участка кадра своя сложность, и поэтому все видеокарты ждут, пока одна из них не обработает свой самый трудный участок. Из-за этого видеокарты временами работают неэффективно, и в итоге fps оказывается ниже того, что мог быть.

Второй алгоритм, вытекающий из первого — Alternate Frame Rendering (чередующийся рендеринг кадра). Он заключается в том, что все видеокарты обрабатывают кадры по очереди: к примеру, если их две, то одна обрабатывает все четные кадры, а другая — все нечетные:

Плюсы все те же — таким образом можно распараллелить загрузку между любым количеством видеокарт. Минусов тоже хватает — начиная с того, что сложность кадров может быть разной (а значит опять же возможны задержки), и заканчивая тем, что в видеопамяти теперь должен храниться не один кадр как раньше, а уже два — то есть требуется больше видеопамяти (вообще говоря, я несколько утрирую — один кадр это минимум, в современных играх видеокарта может хранить и 5 последующих кадров в буфере).

К слову, в Quad-SLI с двумя двухчиповыми видеокартами используется объединение технологий выше — одна двухчиповая видеокарта использует SFR, то есть разделение кадра на две части, а в сумме обе видеокарты работают по AFR — то есть чередуют кадры. Но, как не трудно догадаться, проблем с организацией всего этого множество, поэтому прирост производительности гораздо ниже ожидаемого 4кратного.

Еще один алгоритм построения изображения, SLI AA (Anti Aliasing, сглаживание), качественно отличается от предыдущих — он заточен не на повышение fps, а на улучшение качества картинки: один кадр генерируется на всех видеокартах, и последовательно частично сглаживается сначала на одной, потом на другой (то есть сглаживание идет с некоторым шагом). В итоге на выходе мы получаем картинку с тем же fps, что и у одиночной видеокарты (ну или несколько выше), но гораздо более четкую — может быть даже х32 сглаживание!

Однако SLI может использоваться не только для прямого распараллеливания нагрузки — к примеру, у Nvidia есть PhysX SLI — он заключается в том, что одна видеокарта (самая мощная) обрабатывает графику, а другая (более слабая) — PhysX-эффекты (дым, огонь, эффекты ткани и так далее). Так же есть так называемый Hybrid SLI — это работа интегрированной в процессор видеокарты вместе с дискретной. Увы — как и следовало ожидать, прироста от этого не было, поэтому эта технология трансформировалась в Nvidia Optimus, где картинку может рендерить или дискретная, или интегрированная видеокарта, ну а на экран картинку всегда выводит интегрированная (чтобы не было заметного переключения между видеокартами).

Требования для системы с видеокартами в SLI

Так как мы подключаем сразу несколько видеокарт, то на материнской плате должно быть столько же слотов PCI-E, сколько будет подключено видеокарт. В принципе для работы одной карты хватает даже х4 скорости, поэтому на современных материнских платах обычно ставят до 3 портов, в итоге получается режим х8+х4+х4. Второе очевидное требование — это блок питания, с, во-первых, достаточной мощностью (700 и выше ватт), и, во-вторых, с нужным количеством 6 и 8-пиновых коннекторов для дополнительного питания видеокарты. Также для работы требуется специальный SLI-мостик для соединения видеокарт напрямую:

Разумеется, можно передавать данные напрямую через PCI-E, и раньше так делали, но сейчас объем данных настолько велик, что их передача по PCI-E существенно бы снизила производительность (так как сам интерфейс PCI не очень-то и быстрый, особенно если используются всего 4 линии). Также требуются видеокарты с поддержкой SLI — их легко определить по специальным контактам для подсоединения мостика. Еще одно важное требование — мощный процессор: чем выше fps, тем выше нагрузка на процессор, к тому же ему придется синхронизировать видеочипы между собой.

Самое основное — какие видеокарты объединяются в SLI. Во-первых, для корректной работы это должны быть видеокарты одной линейки (но не обязательно одинаковых производителей). Объем памяти ограничивается наименьшим объемом из все видеокарт (только в играх под DX 11 — в DX 12 память может суммироваться). Все остальное — версии BIOS, частоты и так далее — не важно.

Ну и самый главный вопрос — а стоит ли вообще делать SLI? Мой ответ — нет, исключение — вы очень требовательный геймер и хотите играть в 8К60. Посудите сами — самой мощной пользовательской одночиповой видеокарты, 1080 Ti, без проблем хватает на максимальные настройки даже в 2К, в 4К для 60 fps в самых требовательных играх придется чуть убрать сглаживание и эффекты. То есть обычному геймеру этой видеокарты просто заглаза. Заморачиваться с SLI стоит, если у вас, к примеру, 120 гц 4К монитор, или парочка 4К 60 гц мониторов — в таком случае да, SLI имеет смысл для достижения плавности картинки на максимальных настройках в обоих случаях, но и тут нужно понимать, что не во всех играх от SLI будет существенный прирост, поэтому все равно в некоторых играх придется или снижать графику, или «терпеть» fps ниже 60. Так что увы — если в процессорах многоядерность давно стала нормой, в мире видеокарт пока все еще правят «одноголовые» решения.

Источник

NVIDIA Multi-GPU Технология SLI – Новый подход к старым идеям

Вступление

Взгляд в прошлое

NVIDIA SLI: принципы работы

NVIDIA SLI: что нужно знать для задействования режима Multi-GPU?

Близкое знакомство c SLI: ASUS A8N-SLI Deluxe

Системная плата ASUS A8N-SLI Deluxe
Руководство пользователя
Планка расширения Serial ATA (2 порта)
Планка расширения USB 2.0 (2 порта)
Планка расширения USB 2.0/Game (2 порта + 1 игровой порт)
Планка расширения FireWire (1 порт)
Планка расширения COM (1 порт)
Кабели Serial ATA (8 штук)
Переходники питания Serial ATA (4 штуки)
80-жильный шлейф ATA-133
40-жильный шлейф ATA-33
Шлейф для подключения дисковода
Заглушка ATX
Соединитель SLI
Компакт-диск с фирменным ПО ASUS
Компакт-диск InterVideo WinDVD Suite
Наклейка на корпус ПК
Наклейка на внутреннюю стенку с описанием джамперов
Наклейка ASUS Instant Music

Богатая комплектация
Богатая функциональность
Красивый внешний вид
Неплохие возможности расширения
Высокое качество изготовления
Наличие двух сетевых контроллеров
Охлаждаемая схема питания CPU
Поддержка функций разгона
Поддержка фирменных технологий ASUS

Не вполне удачная компоновка
Возможна нехватка слотов расширения
Малоэффективная система охлаждения чипсета

Продолжаем знакомство: ASUS Extreme N6600 GT

GeForce 6800 Ultra PCI Express: шум взлетающего авиалайнера?

NVIDIA SLI: собираем и запускаем систему

Системная плата;
2 видеоадаптера NVIDIA, способных работать в режиме SLI;
Достаточно мощный блок питания.

Конфигурация тестовых платформ и методы тестирования

Процессор AMD Athlon 64 4000+ (2.40ГГц, 1МБ L2);
Системная плата ASUS A8N-SLI Deluxe;
Память OCZ PC-3200 Platinum EB DDR SDRAM (2×512МБ, CL2.5-3-2-8);
Жесткий диск Samsung SpinPoint SP1213C (Serial ATA-150, буфер 8МБ);
Звуковая карта Creative SoundBlaster Audigy 2.

Процессор Intel Pentium 4 560 (Socket 775, 3.60ГГц, 1MB L2);
Системная плата Intel Desktop Board D925XCV;
Память DDR2 PC2-4300 (533МГц) SDRAM (Micron Technology, 2×512МБ);
Жесткий диск Samsung SpinPoint SP1213C (Serial ATA-150, буфер 8МБ);
Звуковая карта Creative SoundBlaster Audigy 2.

Процессор AMD Athlon 64 4000+ (2.40ГГц, 1МБ L2);
Системная плата ABIT KV8 Pro;
Память OCZ PC-3200 Platinum EB DDR SDRAM (2×512МБ, CL2.5-3-2-8);
Жесткий диск Samsung SpinPoint SP1213C (Serial ATA-150, буфер 8МБ);
Звуковая карта Creative SoundBlaster Audigy 2.

Microsoft Windows XP Pro SP2, DirectX 9.0c;
ATI CATALYST 4.12;
NVIDIA ForceWare 66.93.

NVIDIA GeForce 6800 Ultra 256MB (400MHz/1100MHz);
NVIDIA GeForce 6600 GT AGP 128MB (500/900MHz);
ATI RADEON X800 XT Platinum Edition 256MB (520/1120MHz);

NVIDIA GeForce 6800 GT 128MB (350/1000MHz);
NVIDIA GeForce 6600 GT 128MB (500/1000MHz);
ATI RADEON X850 XT Platinum Edition 256MB (540/1180MHz);
ATI RADEON X700 XT 256MB (475/1000MHz);

NVIDIA SLI: не все так гладко, как выглядит на бумаге

Unreal Tournament 2004
FarCry
Shadow Ops: Red Mercury
Prince of Persia: Sands of Time
Max Payne 2: The Fall of Max Payne
Manhunt
Lock On
Colin McRae Rally 04

Трехмерные шутеры с видом от первого лица:

Call of Duty: United Offensive
Doom III
Halo: Combat Evolved
Painkiller
Half-Life 2

Splinter Cell: Pandora Tomorrow
Hitman: Contracts
Thief: Deadly Shadows
Deus Ex: Invisible War

Il-2 Shturmovik: Aces in the Sky
Microsoft Flight Simulator 2004
FlatOut

Command & Conquer Generals: Zero Hour
Warhammer 40.000: Dawn of War
Perimeter
Rome: Total War

Final Fantasy XI Official Benchmark 3
AquaMark3

Futuremark 3DMark 03 Build 3.5.0
Futuremark 3DMark 05 Build 1.1.0

Источник