Alates sellest, kui süsteemis oli võimalik kasutada mitut graafikakaarti, oleme näinud, kuidas entusiastid ihkavad metsalisi masinaid, kuhu on korraga installitud 2, 3 või isegi 4 graafikakaarti. Mitme graafikakaardiga arvuteid peeti absoluutselt parimaks, mida tööstus pakkus. Nägime isegi, et mitu graafikaprotsessorit suruti samadesse graafikakaartidesse koos kaartidega nagu Nvidia GeForce GTX 690 ja AMD R9 295 × 2. Kuid kogu oma hoogu ja hiilgust tundus, et mitu GPU-süsteemi ei paistnud kunagi tõusvat. Nende populaarsus langes kiiresti ja järsult alla pärast mitme GPU-süsteemi tippu. Selles languses oli mitu tegurit ja üks neist oli graafikakaartide üksteisega ühendamiseks kasutatava sildamissüsteemi ebausaldusväärsus.
Kaks Nvidia GeForce GTX 1080 graafikakaarti SLI-s - pilt: Nvidia
Nvidia tehnikat kahe või enama graafikakaardi ühendamiseks nimetati SLI-ks, mis tähistab Scalable Link Interface. See oli tehnoloogia, mille Nvidia ostis ettevõttelt 3dfx Interactive, kes selle 1998. aastal tutvustas. Põhimõtteliselt oli SLI Nvidia mitme GPU tehnoloogia kaubamärk, mis loodi kahe või enama graafikakaardi ühendamiseks ühte väljundisse paralleelse töötlemise algoritmi abil. Nvidia konkurent AMD tutvustas ka oma tehnoloogia versiooni ja see on tuntud kui Crossfire.
Kuidas SLI töötab?
SLI-süsteemi graafikakaardid töötavad ülema-orja konfiguratsioonis, mis tähendab, et ühele kaardile omistatakse 'isanda' roll vaatamata sellele, et koormus on kõigi kaartide vahel võrdselt jaotatud. Kui ori kaart on renderdamise lõpetanud, saadab ta oma väljundi põhimeistrile, mis seejärel ühendab need kaks renderdust ja edastab väljundpildi monitorile. Kahe kaardi konfiguratsioonis käsitseb põhikaart tavaliselt pildi ülemist poolt, alamkaart aga alumist poolt.
SLI tööviis - pilt: Linus Tech Tips
Kaks (või enam) kaarti on ühendatud SLI silla või SLI pistiku kaudu. SLI silla põhieesmärk on luua ühendus kaartide vahel ja võimaldada kaartidel luua omavaheline suhtlusrada. Ilma SLI sillata on spetsifikatsioonide mittevastavus ja tulemused on tavaliselt väga kehvad, kuigi on võimalik käitada mitut kaarti. SLI Bridge vähendab ribalaiuse piiranguid ja võib andmeid saata otse kaartide vahel. SLI sildade kolme tüüpi on:
- Standardne sild (400 Mhz pikslikell, 1 GB / s ribalaius): see on tavaline sild, mis on varustatud emaplaatidega, mis toetavad SLI-d kuni 1920 × 1080 ja 2560 × 1440 @ 60 Hz.
- LED-sild (540 MHz pikslikell): soovitatav kuvaritele kuni 2560 × 1440 @ 120 Hz + ja 4K. See saab töötada suurendatud pikslikellaga ainult siis, kui GPU seda kella toetab. Seda müüvad nii Nvidia kui ka erinevad AIB-i partnerid.
- Suure ribalaiusega sild või SLI HB sild (650 MHz pikslikell ja 2GB / s ribalaius): see on kiireim sild ja seda müüb ainult Nvidia. Seda soovitatakse kuni 5K ja Surroundi monitoridele. SLI HB sillad on saadaval ainult kahesuunalistes konfiguratsioonides, nii et rohkem kui kahe kaardiga seadistustel pole siin õnne.
SLI toimemehhanism
SLI töötab kahel peamisel meetodil. Üks neist on SFR ehk Split Frame Rendering, milles süsteem analüüsib renderdatud pilti, et jagada koormus SLI-s ühendatud GPU-de vahel. Raam jagatakse horisontaalse joone abil kaheks. Joone paigutus sõltub stseeni geomeetriast. Liini paigutuse peamine otsustav tegur oleks koormuse keerukus, mida stseen nõuab erinevates piirkondades. Kui üks kaartidest renderdab taevase stseeni ülemist osa, oleks joon kahe pildi vahelise koormuse erinevuse kompenseerimiseks pildil madalam.
Teine viis, kuidas SLI töötab, on AFR või Alternate Frame Rendering, mis on üsna lihtne. Selles meetodis renderdab kõik teised kaadrid erinevad GPU-d. Üks kaartidest renderdab kõik paarituid ja teine paarisraamid. On tõestatud, et AFR-il on parem kaadrisagedus kui SFR-il, kuid see toob kasutusele uue artefaktimise vormi, mida tuntakse kui mikro kogelemist. Isegi kui kaadrisagedus on piisavalt kõrge, võib mikrokogelemine mõjutada pildi tajutavat sujuvust, kui kaadritevahelised muutuvad tempos toimivad kaadrite vahelised mini-kogelused, kuna kaardid töötavad AFR-is.
SLI tõus ja langus
SLI on populaarsust kogunud graafikakaartide Kepleri, Maxwelli ja Pascali seeriate ajal, kuid sellest ajast alates on see pidevalt ja drastiliselt langenud. Isegi Nvidia graafikakaartide sarja GTX 1000 ajastul oli SLI populaarsus vähenemas. Muidugi võivad SLI-graafikakaardid pakkuda paremat jõudlust kui üks GPU ja need näevad isegi korpuse sisse paigaldatuna fantastilised välja, kuid esiteks oli SLI-le rohkem probleeme kui eeliseid.
Kõigepealt peate kontrollima, kas teie emaplaat toetab SLI-d. See oli oluline samm, kuna mõned emaplaadid toetasid SLI-d, mõned toetasid Crossfire'i ja mõned toetasid mõlemat, teised aga kumbagi. Pärast seda pidid teil olema ühesugused graafikakaardid. See oli karm, sest see muutis väärtuspakkumise tõeliselt viltu, võrreldes paremini toimiva ühe graafikakaardiga. Graafikakaardid pidid olema sama mudeli ja seeriaga ning isegi sama tootja varem, kuid seda kergendati hiljem. Mitme graafikakaardi käitamiseks oli vaja ka tugevat ja kallist toiteallikat (mille kohta saate lisateavet siin samas ) ning termosiire oli vaja jälgida ja juhtida ka tänu mitmele võimunäljasele kaardile, mis jooksid üksteise lähedal.
Sellise SLI-seadistuse käivitamiseks vajate palju energiat - Pilt: GPUMag
Mängutugi oli kogu SLI ökosüsteemi tõeline Achilleuse kand. Mitte kõik mängud ei toetanud SLI-d ja isegi need, mis seda toetasid, andsid lisainvesteeringut arvesse võttes muljetavaldavat kasvu. Enamikul juhtudel oleksite olnud palju parem, kui ostate võimsama, ühe graafikakaardi asemel 2 nõrgemat ja panete need SLI-sse. Aastate jooksul on SLI tugi veelgi hullemaks läinud, arendajad mõtlevad sellele kaasaegsetes mängudes harva. Lõpuks andis mõrvarlöögi keegi muu kui Nvidia ise, kes lõpetas SLI toetuse enamiku graafikakaartide koosseisust. Alates Turingi graafikaprotsessoritest toetab SLI-d ainult parimatest parim, RTX 3090. See tähendab, et üldtarbijatele mõeldud SLI on mängude osas tegelikult surnud.
Mis on NVLink?
Graafikakaartide Turingi koosseisuga tõi Nvidia kaasa uue NVLinki nime all tuntud mitme graafikakaardi ühendamise tehnoloogia. See on liides, mille ribalaius on mitu korda suurem kui vana SLI-liidesel ja millel on ka palju täiendavaid veidrusi ja funktsioone. Tehniliselt öeldes on see traadipõhine sideprotokoll seriaalne mitmerealine lähedalasuv sideühendus. Päris suutäis kas pole? Üldisemalt öeldes on see mitme Nvidia graafikakaardi täiustatud ühenduse liides, mis lubab rohkem eeliseid ja funktsioone kui vana SLI.
NVLink lubab tohutut ribalaiuse hüpet - Pilt: Nvidia
NVLinki võib pidada Nvidia katseks saada tagasi 2020. aastal kahanenud mitme graafikaprotsessori turuosa. See tehnoloogia lubab lähitulevikus muuta mitme graafikakaardi abil mängimise soovitavaks ja väga tõhusaks meetodiks. NVLink on sisuliselt palju kiirem sild kui SLI ja selle eesmärk on kahe graafikakaardi vahelise latentsuse lõhe kaotamine. Nvidia tehnilise turunduse direktor Tom Peterson ütleb selles osas järgmist:
'See sild on mängudele nähtav, see tähendab, et võib-olla tuleb mõni rakendus, mis vaatab ühte GPU-d ja vaatab teist GPU-d ja teeb midagi muud,' selgitab Petersen. „Mitme GPU-ga arvutamise probleem seisneb selles, et latentsus ühelt GPU-lt teisele on kaugel. See peab läbima PCIe, see peab läbima mälu, see on tehingu vaatenurgast tõeline kaugus ”....” NVLink parandab selle kõik. Niisiis viib NVLink GPU-GPU-le ülekande latentsuse alla. Nii et see pole lihtsalt ribalaiuse asi, vaid see, kui lähedal on selle GPU mälu mulle. See GPU, mis on üle lingi ... võin mõelda sellele pigem kui vennale kui kaugele sugulasele. '
Lisaks lisas ta, et NVLink oli pigem tulevikuplaan kui praegune lahendus:
'Mõelge sillale rohkem, kui tahame tulevikule aluse panna,' ... 'Ja kui see töötab, saame oma sillad kasutusele ja inimesed saavad aru, et kuule, see on 100 GB / s sild, siis mängude arendajad vaata seda. '
Tundub, et Nvidia tegeleb tegelikult pigem NVLinki kui praeguse tulevikuga. Nvidia teab, et mitme GPU tugi on praegu üsna pettumust valmistav, seetõttu soovivad nad tutvustada tehnoloogiat, mis mitte ainult ei püüa muuta mänguarendajate vaatenurka, vaid ka üldtarbija seisukohti mitme GPU osas toetus.
Kuidas NVLink töötab?
Erinevalt SLI-st kasutab NVLink võrgusilma, mis on võrgutopoloogia, milles infrastruktuuri sõlmed ühenduvad otse mittehierarhilisel viisil. See võimaldab teavet edastada igal sõlmel eraldi, mitte ühe kindla sõlme kaudu. Samuti võimaldab see sõlmedel dünaamiliselt ise organiseeruda, mis võimaldab töökoormusi dünaamiliselt jaotada. NVLink saab selle mehhanismi peamise tugevuse, milleks on selle kiirus.
NVLink on kaotanud ka SLI juurutamise ülema-orja suhte, pigem kohtleb ta kõiki sõlme võrdselt, mis parandab renderdamise kiirust tohutult. Erinevalt SLI-st on NVLinki eeliseks see, et mõlema graafikakaardi mälu on pidevalt juurdepääsetav. Selle põhjuseks on NVLinki uskumatu võrgusilma juurutamine. Põhimõtteliselt on NVLinki kaartide suhe kahesuunaline ja kaks ühendatud kaarti toimivad ühena.
Kuidas NVLink töötab - pilt: Linus Tech Tips
NVLinki liidese kiirus kajastub selle sildade ribalaiuses. Kuigi isegi parimate SLI sildade ribalaius oli parimal juhul 2 GB / s, lubab NVLink Bridge mõnel juhul hämmastavalt 200 GB / s. Tõsi, 160 ja 200 GB / s NVLinki sillad on piiratud Nvidia professionaalse klassi GPU-dega, vastavalt Quadro GP100 ja GV100, kuid need numbrid annavad siiski tunnistust uskumatust hüppest NVLinki liidese ribalaiuses üle SLI. Tipptasemel entusiastlikud GPU-d nagu TITAN RTX või 2080Tis võivad enamikul juhtudel eeldada tohutut ribalaiust 100 GB / s.
Kas NVLink on seda väärt?
Kas Nvidia NVLink on lõpuks lahendanud mängudes mitme GPU-ga renderdamise probleemid? Noh, vastus on endiselt eitav. Kuigi NVLink on teinud mõningaid positiivseid samme õiges suunas, eriti meetodis, milles mõlemad kaardid on võimendatud võrreldes SLI-ga, ei olnud SLI probleem kunagi metoodika. Tegelik probleem mitme GPU ökosüsteemi taga on mängude tugi. Isegi NVLinki kasutamisel on enamikul tänapäeval mängudel raskusi mitme GPU võimendamisega. Võttes arvesse kahe graafikakaardi maksumust ja enamiku stsenaariumide vähest jõudlust, pole mõistlik investeerida NVLinki tarbijarakenduste, näiteks mängude jaoks.
NVLink vs SLI Bridge - pilt: Nvidia
Professionaalse töö jaoks võib NVLink olla lihtsalt vajalik uuendus. Nvidia Quadro GPU-de või sarnaste kaartidega töötavatele inimestele RTX A6000 , Võib NVLink olla suureks abiks mitte ainult renderdamise jõudluse parandamisel, vaid ka seetõttu, et NVLink võimaldab kasutada mõlema kaardi kogu mälu, mis võib professionaalses töökoormuses olla suureks abiks.
Enamiku mängijate jaoks on aga ühe graafikakaardi valimine, mis pakub suuremat jõudlust pakendis, parem mõte kui kahe nõrgema kaardi ostmine ja nende ühendamine NVLinki või SLI kaudu.
Lõppsõnad
Nvidia SLI oli selle esmakordsel turuletoomisel huvitav ja atraktiivne tehnoloogia, mis Maxwelli ja Pascali ajastu arendajate potentsiaalse ja mõnevõrra korraliku toe tõttu populaarsuse sai. Kuid SLI tipp oli lühiajaline, kuna tööstus liikus kiiresti edasi ja SLI jäi minevikku, kusjuures nii arendajad kui ka mängijad loobusid tehnoloogiast üksikute, võimsamate GPU-de kasuks.
Nvidia üritas mitme GPU turgu uuesti leiutada, käivitades NVLinki, mis on SLI-ga palju parem ühendus, kuid siiski ei suuda see lahendada paljusid SLI-d vaevavaid probleeme. See muudab mängijatele 2020. aastal raske soovituse, kui võimsamad, ühed graafikakaardid suudavad pakkuda paremat kogemust usaldusväärselt ja odavamalt.
