Соединение карт sli. Как настроить технологию Nvidia SLI

AMD Radeon пришел черед и компании Nvidia. Ее графические процессоры GeForce пользуются не меньшей популярностью среди игроков, чем продукция конкурента. Обе компании нога в ногу шагают на рынке, предлагая клиентам решения, схожие по уровню производительности и цене. Поэтому было бы несправедливо посвятить материал построению конфигурации CrossFire, но обойти стороной аналогичные возможности продуктов Nvidia.

Немного истории

Началом эры SLI можно считать 1998 год. Тогда компания 3dfx впервые сумела реализовать возможность объединения нескольких видеокарт для решения одной задачи. Однако развитие интерфейса AGP затормозило разработки в этом направлении, так как все материнские платы того времени оснащались только одним слотом для видеоплаты.

SLI от 3DFX — «дедушка» современной технологии

После того, как в 2001 году 3dfx были куплены компанией Nvidia, все разработки в этом направлении ожидали своего часа, который наступил только в 2004 году. Именно тогда, в 6000-й серии GeForce (первые видеокарты, разработанные специально под новейший на то время интерфейс PCI-Express) имеющиеся разработки были усовершенствованы и внедрены в продукты массового потребления.

SLI из двух GeForce 6600GT

Сперва объединить можно было две видеокарты GeForce 6600 или 6800, с выходом 7000-й серии (в которой была представлена первая полноценная двухпроцессорная плата от Nvidia, 7900GX2) появилась возможность построения четырехпроцессорной конфигурации (из 2 карт), а позже стало возможным и сочетание 3 или 4 раздельных ГП.

Как объединить видеокарты в SLI: требования

Как и для CrossFire, недостаточно купить две видеокарты Nvidia, чтобы сконфигурировать их в SLI. Существует ряд требований к компьютеру, которые следует соблюдать для обеспечения нормального функционирования связки.

Какие видеокарты можно объединить в SLI

Подключение двух видеокарт SLI -мостиком возможно, только если для этого мостика предусмотрен интерфейс на плате. Программными средствами объединить их тоже можно попытаться, но без «плясок с бубном» в таком случае не обойтись. Да и не имеет смысла строить тандем из двух GT610 или GT720. Одна карточка, быстродействие которой окажется выше, чем у подобной связки, в 2 или 3 раза, обойдется дешевле, чем комплект из пары офисных карт и совместимой материнской платы. То есть, отсутствие на младших представителях графических ускорителей SLI-интерфейса вызвано вовсе не жадностью производителя. Мостики никто не ставит, потому что это сделает карту дороже, но смысла от них никакого не будет. Таким образом, подключение двух видеокарт SL I возможно для моделей среднего и топового класса. К таковым относятся ГП, вторая цифра названия которых – 5 и выше (GTX5 5 0Ti, GTX9 6 , GTX6 7 0, GTX7 8 0 и т.д.).

У GeForce GT 720 нет мостика для SLI

Перед тем , как подключить SLI две видеокарты , стоит убедиться в том, что они построены на одной версии графического процессора. К примеру, GeForce GTX650 и GTX650Ti, несмотря на схожесть названий, функционируют на базе совершенно разных ГП и потому в тандеме работать не смогут.

Есть ли практическая польза от SLI?

Перед тем, как объединить видеокарты в SLI, желательно ознакомиться с опытом использования таких конфигураций другими геймерами и изучить спецификации своих карт, а также характеристики более производительных решений в линейке. Нередко ни в плане экономии, ни по производительности, выигрыша двухкарточная конфигурация не дает. К примеру, две GTX950 в SLI демонстрируют результаты, сравнимые с одной GTX970. Разница в цене (около 200 и 400 долларов, соответственно) самих карт оправдана, но если учесть дополнительные затраты на мощный БП, двухслотовую материнскую плату, качественный и хорошо вентилируемый корпус – выглядит она сомнительно.

Совсем иная ситуация, если – составляющая часть процедуры апгрейда имеющегося ПК, купленного пару лет назад. Карточки уровня GTX650Ti или GTX750 все еще можно встретить в продаже по разумной цене (разница с новыми моделями примерно эквивалентна различиям по быстродействию), а технический прогресс за 3 года не преподнес ничего революционного для видеокарт (разве что память HBM, представленную AMD, но Nvidia это пока не касается). Поэтому добавление еще одного графического процессора – вполне рациональный шаг для таких игроков.

SLI: подключение видеокарт

Если компьютер соответствует требованиям для создания SLI-конфигурации, подходящая вторая видеокарта куплена – можно переходить к сборке. После выключения ПК следует снять крышку системного блока, установить вторую плату в соответствующий слот, подключить к ней дополнительный кабель питания (если таковой требуется) и соединить две карты мостиком, идущим в комплекте. Аппаратное подключение двух видеокарт в SLI на этом завершено и можно переходить к программной настройке.

Кабели питания, подключенные к связке SLI

Подключение двух видеокарт SLI в Windows

Для того, чтобы связка из двух ГП могла нормально функционировать – нужно установить на ПК Windows версии Vista или новее (7, 8, 8.1 или 10). Рекомендуется также скачать с сайта Nvidia самую свежую версию драйвера для видеокарты. После этого можно переходить к настройке.

После применения установок связка готова к работе. Возможно, для корректной настройки работы SLI в некоторых играх придется задать им особые параметры в подменю «Программные настройки». Но, как правило, большинство современного ПО в этом не нуждается.

Экстенсивность и интенсивность – вот два ключевых понятия развития прогресса человечества. Экстенсивный и интенсивный пути развития общества, технологий, да и всего человечества в целом сменяли друг друга на протяжении многих веков. Примеров тому много во всех сферах хозяйственной деятельности. Но земледелие и скотоводство нас сегодня не интересуют, нас интересуют информационные технологии и компьютеры. Для примера, кратко рассмотрим развитие центральных процессоров.

Не будем углубляться в далекие 80-90-е, начнем сразу с Pentium 4. После продолжительного интенсивного развития технологии NetBurst, наращивания «стероидных» мегагерц, индустрия уперлась в стену – дальше «разгонять» одноядерные процессоры оказалось очень сложно и, что бы получить еще более мощный процессор, необходимы большие затраты. И тогда появились двухъядерные процессоры – экстенсивное решение проблемы. Вскоре и они перестали обеспечивать нужную производительность, и появляется новая архитектура Core, которая при меньших тактовых частотах дает большую производительность – интенсивное решение проблемы. И так будет продолжаться далее.

А что же происходит с развитием второго компонента, немаловажного для любителя зрелищных игр на ПК – видеокартой? А происходит тоже самое, что и с процессорами. На данном этапе развития, одночиповые видеокарты уже не могут обеспечить требуемую производительность. Поэтому обе лидирующие компании рынка видеокарт (NVIDIA и AMD) разрабатывают и активно внедряют собственные технологии увеличение производительности видеосистемы путем объединения двух, трех, и даже четырех видеокарт в одном ПК. В данной статье мы рассмотрим первую компанию (так как именно она представила свою разработку первой) NVIDIA и ее технологию SLI.

Что такое технология SLI?

Технология NVIDIA SLI - это революционный подход к масштабированию графической производительности путем объединения нескольких видеокарт NVIDIA в одной системе.

История

В 1998 году компания 3dfx представила графический процессор Voodoo2, среди прочих нововведений которого была технология SLI (англ. Scan Line Interleave - чередование строчек), которая предполагала совместную работу двух чипов Voodoo2 над формированием изображения. С технологией SLI могли работать даже карты различных производителей, а также карты с разным объёмом памяти. SLI-система позволяла работать с разрешением до 1024x768, что в то время казалось невероятным. Недостатками SLI от 3dfx были высокая стоимость ускорителей ($600) и большое тепловыделение. Однако вскоре видеокарты переходят с шины PCI на более быстрый выделенный графический AGP-порт. Так как на материнских платах этот порт был только один, то выпуск видеокарт с поддержкой SLI на время прекратился.

В 2000 году с выпуском нового чипа VSA-100 3dfx удалось реализовать SLI на AGP, но на этот раз в рамках одной платы, на которой размещались два или четыре таких чипа.

Однако платы на базе SLI-системы обладали большим энергопотреблением и выходили из строя из-за проблем с электропитанием. На весь мир плат Voodoo5 6000 было продано около 200 штук, причем реально рабочими из них оказались лишь 100. Столь неудачное продвижение многообещающего ускорителя, в который были вложены очень большие средства, привели фактически к банкротству компании. В 2001 году NVIDIA покупает 3dfx за 110 млн. долларов.

В 2004 году с выходом первых решений на базе новой шины PCI Express NVIDIA объявляет о поддержке в своих продуктах технологии мультичиповой обработки данных SLI, которая расшифровывается уже по-другому - Scalable Link Interface (масштабируемый интерфейс).

Поначалу продвижение технологии SLI шло не очень гладко, в первую очередь из-за постоянно выявляемых недоработок в драйверах, а также из-за необходимости «затачивать» их под каждое конкретное приложение, а иначе игрок не получал никакой пользы от покупки пары ускорителей. Но сменялись поколения ускорителей, дорабатывались драйвера, расширялся список поддерживаемых игр. И вот, в конце 2007 года была введена в эксплуатацию технология Triple SLI, позволяющая объединять в связке 3 видеокарты NVIDIA:

Производитель обещает прирост производительности до 250% по сравнению с одиночным чипом. Но и это не стало пределом, сейчас на очереди уже Quad SLI, позволяющая заставить работать над визуализацией игровой сцены уже 4 GPU, правда, в составе пары двухчиповых видеокарт.

Алгоритмы построения изображений

Split Frame Rendering

Схема алгоритма Split Frame Rendering

Это часто используемый режим, когда изображение разбивается на несколько частей, количество которых соответствует количеству видеокарт в связке. Каждая часть изображения обрабатывается одной видеокартой полностью, включая геометрическую и пиксельную составляющие. (Аналог в CrossFire - алгоритм Scissor )

Алгоритм Split Frame Rendering легко масштабируется на 3, 4, а в будущем, возможно, и на большее чило графических процессоров.

Alternate Frame Rendering

Схема алгоритма Alternate Frame Rendering

Обработка кадров происходит поочередно: одна видеокарта обрабатывает только четные кадры, а вторая - только нечетные. Однако у этого алгоритма есть недостаток. Дело в том, что один кадр может быть простым, а другой сложным для обработки. К тому же этот алгоритм, запатентован ATI во время выпуска двухчиповой видеокарты.

В технологии Quad SLI используется и гибридный режим, который объединяет в себе SFR и AFR.

SLI AA (Anti Aliasing), SLI FSAA (Full Scene Anti Aliasing)

Данный алгоритм нацелен на повышение качества изображения. Одна и та же картинка генерируется на всех видеокартах с разными шаблонами сглаживания. Видеокарта производит сглаживание кадра с некоторым шагом относительно изображения другой видеокарты. Затем полученные изображения смешиваются и выводятся. Таким образом, достигается максимальные четкость и детализация изображения. Доступны следующие режимы сглаживания: 8x, 10x, 12x, 14x, 16x и 32x. (Аналог в CrossFire - SuperAA )

Принципы построения

Для построения компьютера на основе SLI необходимо иметь:

• материнскую плату с двумя и более разъемами PCI Express, поддерживающую технологию SLI (как правило, в названии материнской платы присутствует слово SLI).
• Достаточно мощный блок питания (обычно рекомендуется от 550 Вт);
• видеокарты GeForce 6/7/8/9/GTX или Quadro FX с шиной PCI Express;
• мост, объединяющий видеокарты.

При этом отметим, что поддержка чипсетов для работы со SLI осуществляется программно, а не аппаратно. Но видеокарты должны принадлежать к одному классу, при этом версия BIOS плат и их производитель значения не имеют.

На данный момент, технология SLI поддерживается следующими операционными системами:

• Windows XP 32-bit
• Windows XP 64-bit
• Windows Vista 32-bit
• Windows Vista 64-bit
• Linux 32-bit
• Linux 64-bit (AMD-64/EM64T)

SLI-систему можно организовать двумя способами:

• С помощью специального мостика;
• Программным путем.

В последнем случае нагрузка на шину PCIe возрастает, что плохо сказывается на производительности, поэтому широкого распространения этот способ не получил. Такой режим может быть использован только с относительно слабыми ускорителями.

Если мост SLI не установлен, то драйвер выдаёт предупреждение, что режим SLI будет работать не в полную силу.

Например, вот так может выглядеть специальный мостик для соединения видеокарт, если он выполнен на текстолите. Кроме того сейчас получили распространение и гибкие мосты, как более дешевые в производстве. Но для активации технологии 3-Way SLI используется пока только жесткий специальный мост, который фактически вмещает в себя три обычных в «кольцевом» режиме.

Как было сказано выше, популяризируется и система Quad SLI. Она предполагает объединение в единую систему двух двухчиповых плат. Таким образом, получается, что в построении изображения участвуют 4 чипа, однако это пока удел заядлых энтузиастов и для обычных пользователей практического значения не имеет.

Для простого пользователя важно другое, то, ради чего собственно и задумывалась данная технология. Покупая материнскую плату с поддержкой SLI, вы делаете хороший задел для модернизации ПК в будущем, так как она предоставляет возможность добавления еще одной видеокарты. Никакой другой способ «апгрейда», кроме полной смены системы, даже близко не дает тот прирост игровой производительности, который обеспечивает вторая видеокарта.

Выглядит это приблизительно так. Вы покупаете хороший ПК с хорошей современной видеокартой. Спокойно играете в современные игры, но через год-полтора ваша система уже не может удовлетворить Вас качеством изображения и скоростью в последних играх. Тогда Вы вместо замены старой видеокарты (или даже всего ПК) просто добавляете еще одну и получаете почти удвоенную мощность видеосистемы.

Однако, так просто звучит все в теории. А вот на практике пользователю придется столкнуться с множеством трудностей.

Первая – это сами игры и приложения. От страшного слова «оптимизация» никто еще не придумал лекарства – да, не только драйверы, но и игры должны быть оптимизированы для технологии SLI, чтобы корректно с ней работать. NVIDIA заявляет, что технология SLI поддерживает «самый длинный список игр ». Если интересующей вас игры нет в списке, компания предлагает создать собственный профиль настроек для нее.

К сожалению, все еще остается очень много игр, не совместимых с SLI, и создание профиля никак это не исправляет. Выход один – ждать патчей от разработчиков игр и новых драйверов от компании NVIDIA. Однако к этим играм относятся в основном старые, с которыми без проблем справляется и одиночная современная видеокарта, или мало популярные, которые подавляющему большинству игроков не интересны вследствие плохой «играбельности». А вот новые мощные игры уже заранее предусматривают использование двух видеокарт. К примеру, в игре Call of Duty 4 в разделе настроек графики есть вполне конкретный переключатель.

О включении функции SLI Вы можете узнать по специальным индикаторам прямо в игре, при соответствующей «тестовой» настройке драйвера.

Если на экране монитора Вы видите горизонтальные или вертикальные зеленые полосы, это означает, что режим «Показывать визуальные индикаторы SLI» включен в панели управления NVIDIA Display. При включении этой опции можно увидеть, как распределяется графическая нагрузка на GPU, а названия SLI компонентов в Вашей системе будут изменены: SLI для двух GPU будет назван “SLI”, название 3-way NVIDIA SLI будет заменено на “SLI x3”, а Quad SLI будет назван “Quad SLI”. Для игр, при визуализации которых используется технология Alternate Frame Rendering (AFR), вертикальная зеленая полоса будет расти либо уменьшаться в зависимости от масштаба расширения. Для игр, при визуализации которых используется технология Split-Frame Rendering (SFR), горизонтальная зеленая полоса будет подниматься и опускаться, показывая, как распределяется нагрузка между всеми GPU. Если уровень детализации верхней и нижней половины экрана одинаков, то горизонтальная полоса будет находиться близко к середине. Для того чтобы включить или отключить эту возможность, просто откройте панель управления NVIDIA и выберите «Настройки 3D».

Второй распространенной проблемой вычислений несколькими графическими чипами является синхронизация последних. Как было сказано выше, метод рендеринга AFR имеет одну особенность: один кадр может быть простым, а другой сложным для обработки. При большой разности в сложности обработки кадра одна видеокарта может намного быстрей его обработать, чем вторая. Это приводит к «микролагам» – маленькие задержки изображения, как бы рывки, но при этом общее число FPS выглядит комфортным. Такой эффект появляется довольно редко, но вот как бороться с ним не знают даже разработчики. Для пользователя есть простой выход – в играх, где наблюдаются «микролаги» с методом AFR переходить на метод SFR, указав его в профиле игры.

В режиме SFR дисплей разбит на две части. Первая карта выдаёт верхнюю часть картинки, а вторая - нижнюю. Благодаря динамической балансировке нагрузки драйвер равномерно распределяет нагрузку между двумя картами.

Третья проблема – это процессор. Дело в том, что при использовании нескольких видеоадаптеров нагрузка на процессор возрастает не только за счет использования тяжелых графических режимов, но и за счет синхронизации видеочипов. Поэтому, для того, чтобы раскрыть весь потенциал связки из нескольких видеокарт вам потребуется мощный процессор. Хотя на сегодняшний день это уже не такой острый вопрос, как пару лет назад.

Дополнительные функции новой технологии

Новое поколение материнских плат и видеокарт с поддержкой SLI предоставляют пользователям намного больше функций, чем обычное ускорение трехмерной графики.

Hybrid SLI предусматривает более рациональное использование режима совместного использования графического ядра, встроенного в чипсет, и дискретной видеокарты.

Технология состоит из двух частей: GeForce Boost и HybridPower .

Первая будет задействована в приложениях, интенсивно работающих с 3D-графикой. С GeForce Boost часть расчетов трёхмерной сцены возьмет на себя ускоритель, интегрированный в набор системной логики, что даст заметную прибавку в производительности тем системам, где установлен не самый быстрый дискретный адаптер, например GeForce 8500 GT или GeForce 8400 GS.

HybridPower же, напротив, позволит использовать встроенную графику, отключая внешний ускоритель, когда пользователь работает в интернет, офисных приложениях или смотрит видео. Наибольшую выгоду, по словам NVIDIA, от данной технологии получат владельцы ноутбуков с выделенной видеокартой, время автономной работы которых заметно возрастет.

В настоящее время Hybrid SLI поддерживается: настольными GPU GeForce 8500 GT и GeForce 8400 GS для организации GeForce Boost; производительными GeForce GTX 280, GeForce 9800 GX2, GeForce GTX 260, GeForce 9800 GTX+, GeForce 9800 GTX и GeForce 9800 GT в режиме HybridPower; а также системными платами для процессоров AMD на nForce 780a, nForce 750a, nForce 730a (только функция GeForce Boost) со встроенным графическим ускорителем GeForce 8200.

Как видно, экономия электроэнергии может достигать впечатляющих значений.

Очень полезная функция и для оверклокеров, так как она кроме экономии электроэнергии позволяет основной видеокарте «отдохнуть» в момент простоя и продлить ее срок службы, особенно если используется экстремальный разгон.

Еще одной полезной дополнительной особенностью SLI-связки является возможность использования до 4-х мониторов одновременно.

Практическое применение

Мы уже неоднократно тестировали различные видеокарты в режиме SLI. Давайте попробуем немного обобщить полученную информацию.

При подготовке статьи использовалась информация с официального сайта

Если вы любите играть в компьютерные игры, вы, вероятно, хотите, чтобы ваши игры работали как можно лучше. Одна из ключевых особенностей игрового компьютера – это его видеокарта; в случае с производителем Nvidia вы сможете соединить вместе две, а то и больше, одинаковых видеокарт, чтобы получить огромный прирост в производительности. Следуйте нашим советам, чтобы узнать, как это сделать.

Шаги

Часть 1

Убедитесь, что ваша операционная система поддерживает технологию SLI. Две карты в режиме SLI поддерживаются системами Windows 7, Vista, 8, или Linux. Три и четыре карточки в режиме SLI поддерживаются только в Windows Vista, 7 и 8, но не в Linux OS.

Проверьте установленное оборудование. Технология SLI требует наличия материнской платы с несколькими слотами PCI-Express, а так же блок питания с достаточным количеством коннекторов. Вам потребуется блок питания, обеспечивающим мощность хотя бы в 800 Ватт.

• Некоторые карты позволяют параллельную работу четырех видеокарт в режиме SLI. Большинство карт сделаны для работы в режиме двух видеокарт.
• Чем больше видеокарт, тем больше потребуется мощности.

1. Возьмите видеокарты, поддерживающие технологию SLI. Практически любые современные карты Nvidia поддерживают конфигурацию SLI. Для этого вам потребуется хотя бы две одинаковые модели карт с одним количеством видеопамяти.

   • Карточки не обязательно должны быть произведены одним производителем, достаточно, чтобы это были одинаковые модели с равным количеством памяти.
   • Карточки не обязательно должны иметь одинаковые частоты, но тогда вы можете наблюдать небольшое падение производительности.
   • Для достижения наилучших результатов, используйте идентичные видеокарты.

2. Установите видеокарты. Установите карточки в два PCI-Express слота на вашей материнской плате. Графические карты устанавливаются в слоты обычным способом. Постарайтесь не повредить крепления, или не устанавливать карты под неправильным углом. Как только карты будут на месте – закрепите их при помощи специальных креплений, или винтов.

   Установите SLI мост. Все карты, поддерживающие режим SLI, обычно поставляются со специальным «мостом» SLI. Этот коннектор подключается к верхним частям видеокарт, таким образом соединяя их вместе. Это позволяет карточкам передавать данные друг-другу напрямую.

   • Мост не обязательно устанавливать для соединения карт в режиме SLI. Без моста карточки будут работать сообща при помощи слотов PCI-Express на материнской плате. Такой тип соединения приведет к сниженной производительности.

Часть 2

1. Включите ваш компьютер. После установки видеокарт закройте корпус компьютера и перезапустите его. Вам не нужно делать изменения настроек до полного включения системы.

2. Установите драйверы. Ваша операционная система должна автоматически обнаружить графические карты и попытаться установить подходящие драйверы для них. Этот процесс может занять больше времени чем установка видеокарт, потому что драйверы будут устанавливаться отдельно для каждой карты.

   • Если установка не началась самостоятельно – загрузите последние драйверы с вебсайта Nvidia и запустите установочные файлы по окончанию загрузки.

3. Настройте SLI. Как только драйверы будут установлены – нажмите правой кнопкой мыши на рабочем столе и выберите пункт «Панель управления Nvidia». Откроется новое окно, в котором вы сможете изменить графические настройки. Найдите пункт меню с названием «Настроить SLI, Physx».

   • Выберите «Максимальная производительность 3D» и выберите Применить.
   • Экран моргнет несколько раз, пока применяются настройки SLI. Вас спросят, хотите ли вы сохранить новые настройки.
   • Если в панели управления нет нужной функции, значит ваша система, скорее всего, не распознала одну, или несколько ваших карт. Откройте Диспетчер устройств в Панели управления и проверьте, все ли графические адаптеры присутствуют в списке Видеоадаптеров. Если ваших видеокарт нет в списке – проверьте соединение, а так же установленные драйверы.

4. Включите технологию SLI. Выберите пункт Изменить настройки 3D изображений в меню слева. В общих настройках пролистайте список вниз, пока не обнаружите параметр «Режим производительности SLI». Измените параметр с «Один графический процессор» на «Альтернативная обработка 2». Таким образом вы включите режим SLI для всех ваших приложений.

   • Вы можете сделать отдельные настройки для различных видеоигр, открыв вкладку Настройки приложений и выбрав «Режим производительности SLI».

Технология NVIDIA SLI в исполнении компании GIGABYTE Technology

Алексей Шобанов

Гонка компьютерных вооружений» не прекращается ни на минуту: ежегодно, ежемесячно, еженедельно, ежедневно мы слышим анонсы технологий и комплектующих, обещающие нам еще более совершенные возможности и еще более высокую производительность. Естественно, не остаются в стороне от этого «наращивания мускулов» и производители графических чипов — достаточно лишь упомянуть такие названия, как ATI RADEON X850XT или NVIDIA GeForce 6800 Ultra, чтобы вызвать благоговение и восторг у любого хоть немного разбирающегося в компьютерной технике человека. Но слава топовых решений мимолетна, и их звездный час весьма скоротечен. Пройдет месяц, два, полгода, и нам захочется чего-то новенького на рынке компьютерной графики, еще более быстрого и производительного, а разработчики компьютерных игр не упустят случая предложить нам пару новинок, все прелести которых можно будет ощутить лишь на ПК, собранном на базе самых передовых к тому моменту времени комплектующих, и уж будьте уверены, что возможностей лучших нынешних видеокарт для этого уже будет недостаточно. И как обычно бывает в таких случаях, именно к тому времени подоспеют новые решения от производителей графических чипов, а энтузиасты, в который раз выложив кругленькую сумму на покупку новой графической карты, с удовлетворением отметят, что теперь-то они сполна смогут насладиться красотами виртуальной реальности. Но пройдет еще некоторое время и… потребуются деньги на новый апгрейд.

Если в случае с центральным процессором, дисковой подсистемой или, скажем, с подсистемой памяти возможен как качественный, так и количественный вариант усовершенствования ПК, то для апгрейда видеоподсистемы до последнего времени был доступен лишь качественный подход. В данном контексте под понятием качественного варианта модернизации компьютера подразумевается замена тех или иных комплектующих на новые, более производительные модели, в то время как под количественным вариантом понимается усовершенствование ПК за счет увеличения числа тех или иных компьютерных компонентов, при их неизменных технических характеристиках. Таким образом, переход с одно- на двухпроцессорную конфигурацию, увеличение объема оперативной памяти, создание RAID-массива — всё это примеры количественных, или экстенсивных, методов повышения производительности. Прежде выход из всех сложных ситуаций, связанных с недостатком производительности графической подсистемы компьютера, был только один — нам просто приходилось сидеть и ждать, пока производители графических процессоров выпустят новый графический чип и в продаже появятся новые карты на его основе.

Но откуда же такая несправедливость? Почему фокус с масштабированием не проходит и в случае видеоподсистемы? Ведь у многих еще свежи в памяти воспоминая о видеокартах Voodoo 2 (представлены в начале 1998 года) от канувшей в Лету компании 3Dfx, которые благодаря технологии SLI (ScanLine Interleaving) были способны работать в спаренном режиме. Это происходило следующим образом: две видеокарты соединялись гибким шлейфом и каждая из них осуществляла обработку разных строк одного кадра: одна работала с четными, а другая с нечетными строками. При этом обе карты использовали один общий кадровый буфер, где и формировался конечный кадр, который затем выводился на экран монитора.

Впоследствии технология SLI получила свое дальнейшее развитие в архитектуре VSA, в которой устранены такие ограничения старого варианта SLI, как использование только двух графических чипов для параллельной работы и отсутствие поддержки разрешений более чем 1024х768 (теперь поддерживаются разрешения вплоть до 2048x1536). Графические чипы VSA-100, построенные на основе этой архитектуры, легли в основу двух последних поколений видеокарт компании 3Dfx — Voodoo 4 и Voodoo 5 (ноябрь 1999 года). В VSA-100 новая версия технологии SLI позволяла обеспечить совместную работу в параллельном режиме уже до 32 графических процессоров, то есть каждый чип, работающий в режиме SLI, мог заниматься формированием определенной последовательности строк одного кадра, а каждая такая последовательность могла содержать от 1 до 128 строк. Число строк в последовательности или в полосе динамически изменялось в зависимости от сложности отрабатываемого участка изображения. Такой подход позволял наиболее эффективно распределять нагрузку между всеми имеющимися в распоряжении графическими ядрам. Хотя следует отметить, что в случае с картами на чипах VSA-100 речь скорее идет о мультипроцессорности, реализованной на одной графической плате, чем о параллельной работе двух графических карт.

Одной из причин, по которой Voodoo 2 оказалась первым и до последнего времени единственным решением, способным обеспечить параллельною работу двух видеокарт, стало то, что наряду с возможностью графических карт работать в параллельном режиме, им также необходим высокоскоростной интерфейс взаимодействия с компьютерной системой. И если с двумя картами Voodoo 2 могла справиться и PCI-шина, то видеокарты, построенные на базе последующих поколений графических процессоров, даже в единственном числе имели гораздо большие требования к пропускной способности этого канала, что привело к использованию специфического графического интерфейса AGP и его последующих генераций AGP 4x и AGP 8x. И лишь с появлением PCI Express об уже подзабытой многими технологии SLI заговорили вновь.

И вовсе не удивительно, что именно компания NVIDIA стала разработчиком новой технологии, позволяющей использовать две параллельно работающие видеокарты. Видимо, наследие компании 3Dfx, которую в 2001 году приобрела NVIDIA, не было утрачено, и в назначенный час компьютерное сообщество вновь услышало о технологии SLI. Правда, в версии NVIDIA аббревиатура SLI имеет несколько иное значение и расшифровывается как Scalable Link Interface (интерфейс масштабирования), а вовсе не ScanLine Interleaving (чередующаяся строчная развертка), как в случае с Voodoo 2. Но у новой технологии, несомненно, прослеживаются общие черты с последней версией технологии 3Dfx SLI, которая была реализована в чипах VSA-100. Так, технология NVIDIA SLI подразумевает разбиение кадра на две горизонтальные части, каждая из которых обрабатывается на своей графической карте, верхняя часть — на первой, нижняя — на второй. Изначально кадр делится пополам, то есть каждой графической карте достается обработка 50% площади кадра. Затем в зависимости от сложности и структуры воспроизводимой графической сцены происходит динамическое перераспределение площади этих двух частей обрабатываемого кадра, поскольку очевидно, что почти всегда кадр имеет весьма неоднородную графическую структуру (например, для игр вполне характерна такая ситуация: в верхней части кадра — небо, а в нижней — земля, лес, трава, вода и т.д.). Понятно, что в такой ситуации нагрузка, выпавшая на долю графической карты, обрабатывающей нижнюю часть кадра, значительно выше и что для сбалансированной работы тандема графических акселераторов необходимо динамическое перераспределение нагрузки за счет изменения размера обрабатываемой площади кадра каждым из них. Если говорить коротко, то именно это и составляет суть технологии NVIDIA SLI, которая поддерживается всеми PCI Express-графическими чипсетами серии NVIDIA GeForce 6, за исключением младшего представителя этого семейства — GeForce 6200.

Но для того, чтобы собрать компьютерную систему с двумя видеокартами, работающими в режиме SLI, вовсе не достаточно приобрести две идентичные графические карты, поддерживающие данную технологию (кстати, для работы SLI карты должны быть именно идентичными), — нужно еще иметь такую материнскую плату, которая поддерживает работу двух слотов PCI Express x16. А выбор таковых весьма невелик: сегодня доступны всего три чипсета, способные обеспечить работу двух графических интерфейсов PCI Express x16, — Intel E7525, NVIDIA nForce 4 SLI и недавно выпущенный NVIDIA nForce 4 Professional. При этом материнские платы на базе набора микросхем системной логики NVIDIA nForce 4 SLI, пожалуй, являются наиболее доступным на данный момент решением для построения SLI-систем, и это касается прежде всего цены, так как графические станции на чипсете Intel E7525 (который, кстати говоря, подразумевает использование процессоров Intel Xeon, в то время как NVIDIA nForce 4 SLI позволяет работать с любыми моделями процессоров семейства AMD Athlon 64/AMD Athlon64 FX), весьма дороги. Хотя справедливости ради стоит отметить, что системные платы на чипсете NVIDIA nForce 4 SLI при работе в режиме SLI поддерживают работу двух слотов PCI Express x16 не совсем честно, в действительности обеспечивая их работу в режиме PCI Express x8, в то время как чипсеты Intel E7525 поддерживает работу одного из графических PCI Express-слотов в режиме PCI Express x16, а второго — в PCI Express x8 и лишь NVIDIA nForce 4 Professional предоставляет полноценную поддержку двух слотов PCI Express x16.

В настоящее время системные платы, способные поддерживать работу двух интерфейсов PCI Express x16, еще не получили широкого распространения — пока это довольно редкий, сугубо нишевой продукт, ориентированный на компьютерных энтузиастов. Массовый рынок только присматривается к нему, оценивает его перспективы. Лишь немногие компании сегодня уже выпускают подобные решения, и в связи с этим нам очень приятно отметить, что компания GIGABYTE Technology не только начала выпуск системных плат на базе чипсетов NVIDIA nForce 4 SLI, но и, переосмыслив и творчески подойдя к реализации предложенной компанией NVIDIA технологии SLI, представила собственное решение Gigabyte 3D1 — двухъядерную графическую карту на основе графических процессоров NVIDIA GeForce 6600GT (рис. 1).

Что же представляет собой эта видеокарта? Заглянув под радиатор этой новинки от GIGABYTE Technology, мы обнаружим сразу две графические карты GeForce 6600GT, выполненные на одной PCB (рис. 2). Каждое графическое ядро имеет в своем распоряжении 128 Мбайт графической памяти, общение с которой осуществляется по 128-битной шине, что в сумме и составляет те самые 256 Гбайт памяти и 256-битную шину, о которой заявляет производитель. В качестве модулей памяти использованы 256-битные GDDR3-чипы Samsung K4J55323QF-GC16 (по 4 на каждое графическое ядро) с временем доступа 1,6 нс (рис. 3).

Рис. 2. Графическая карта Gigabyte 3D1 без радиатора

Интересно, что при частоте работы графических ядер, аналогичной спецификациям графического чипсета (500 МГц) и ничем не отличающейся от соответствующих характеристик других моделей графических плат компании GIGABYTE Technology (к примеру, карты Gigabyte GV-NX66T128D), двупроцессорная карта 3D1 имеет несколько большую частоту шины памяти — 1120 МГц против обычной для подобных чипсетов 1000 МГц. Если обратить внимание на маркировку чипов графической памяти упомянутой выше видеокарты Gigabyte GV-NX66T128D, в качестве которых использованы 256-битные модули Samsung K4J55323QF-GC20 с временем доступа 2 нс, то становится ясно, почему стал возможен подобный разгон: в случае с видеоадаптером 3D1 предельная частота работы чипов памяти составляет 1250 МГц, в то время как микросхемы памяти модели Gigabyte GV-NX66T128D уже работают на пределе своих возможностей. Таким образом, именно использование более быстрой графической памяти позволило несколько увеличить частоту работы шины памяти. И уж если речь зашла о сравнении этих двух видеокарт, то весьма любопытно будет сопоставить их интерфейсные разводки. Так, у графического адаптера Gigabyte GV-NX66T128D отчетливо просматриваются все 16 линий PCI Express, подходящих к графическому ядру (рис. 4), а у видеокарты Gigabyte 3D1 линии интерфейса PCI Express x16 поровну делятся между двумя графическими процессорами, то есть, по сути, каждый из них работает на шине PCI Express x8 (рис. 5).

Рис. 4. Разводка PCI Express интерфейса графического процессора графической карты Gigabyte GV-NX66T128D

Рис. 5. Разводка PCI Express интерфейса графического процессора графической карты Gigabyte 3D1

Таким образом, в модели видеоадаптера Gigabyte 3D1 мы имеем дело с реализацией двух видеокарт с интерфейсом PCI Express x8, взаимодействующих по технологии NVIDIA SLI и выполненных на одной PCB с общим внешним интерфейсом PCI Express x16. И хотя в настоящее время с этой графической картой способна работать только системная плата Gigabyte GA-K8NXP-SLI, но, на наш взгляд, не существует серьезных технических препятствий для того, чтобы реализовать полноценную поддержку данной модели для любой другой материнской платы, имеющей поддержку SLI — для этого, видимо, потребуется обеспечить соответствующую поддержку в BIOS.

Но, повторимся, сегодня графическую карту Gigabyte 3D1 можно использовать лишь вместе с материнской платой Gigabyte GA-K8NXP-SLI. Собственно говоря, в комплекте с этой системной платой видеокарта Gigabyte 3D1 сейчас и поставляется. Именно такой комплект оказался в нашей тестовой лаборатории, и мы не упустили случая оценить возможности новой графической карты и выяснить, какой прирост производительности можно получить при использовании подобной конфигурации в сравнении с одной графической картой, построенной на аналогичном графическом ядре. Весьма любопытным нам показалось и сравнение этой новинки от GIGABYTE Technology и графической подсистемы, построенной на основе двух видеокарт, работающих в режиме SLI. Для проведения этого сравнения нами был собран тестовый стенд следующей конфигурации:

l процессор — AMD Athlon 64 4000+ (2,4 ГГц);

l память — 2x512 Мбайт PC3200 Transcend:

m тайминги памяти:

RAS Act. to Pre 8,

CAS# Latancy 3,

RAS# to CAS# delay 3,

RAS# Precharge 3;

l материнская плата — Gigabyte GA-K8NXP-SLI (версия BIOS: f6);

l дисковая подсистема — 2 x Seagate Barracuda 7200.7 80 Гбайт (RAID 0);

l графическая подсистема:

m Gigabyte GV-NX66T128D (GeForce 6600GT, 128 Мбайт памяти GDDR3);

m режим SLI: 2 x Gigabyte GV-NX66T128D;

Тестирование проводилось под управлением операционной системы Windows XP Profesional ServicePack 2 с установленным набором драйверов для чипсета NVIDIA nForce 6.23, а также с видеодрайвером ForceWare 67.66.

Но прежде, чем перейти к рассмотрению результатов проведенного тестирования, нам хотелось бы более подробно описать уже не раз упоминавшуюся в данном обзоре материнскую плату Gigabyte GA-K8NXP-SLI, а также коротко коснуться некоторых особенностей настройки используемых конфигураций графической подсистемы.

Системная плата Gigabyte GA-K8NXP-SLI (рис. 6) — это еще один яркий образец серии 8?, представители которой отличаются высочайшей функциональностью и производительностью.

Основой для построения этой материнской платы послужил чипсет NVIDIA nForce 4 SLI. В качестве центрального процессора предусматривается использование Socket 939-моделей AMD Athlon64 или AMD Athlon64 FX. Для установки модулей DDR SDRAM памяти плата оборудована четырьмя DIMM-слотами. Максимальный объем поддерживаемой оперативной памяти — 4 Гбайт. Для организации дисковой подсистемы системная плата Gigabyte GA-K8NXP-SLI позволяет воспользоваться возможностями интегрированных в чипсете двухканального контроллера ATA133 IDE и четырехпортового контроллера SATA 2.0, что позволяет объединять подключенные к нему HDD в RAID-массивы 0, 1 и 0+1 уровней, а также дополнительного четырехпортового SATA 1.0-контроллера Silicon Image SiI3114, поддерживающего создание RAID-массивов уровней 0, 1, 0+1 и 5.

Два гигабитных сетевых интерфейса реализованы на основе интегрированного в чипсет Ethernet-контроллера, работающего в тандеме с PHY-чипом VITESSE 8201, и гигабитного Ethernet-контроллера Marvell 8053. В качестве 8-канального звукового кодека использован чип Realtek ALC850. Кроме того, эта материнская плата поддерживает работу 10 портов USB 2.0 и трех портов 1394b (Texas Instruments TSB82AA2 + TSB81BA3). Для установки плат расширения модель Gigabyte GA-K8NXP-SLI оборудована двумя слотами PCI Express x1, двумя слотами PCI (32 бит, 33 МГц) и двумя слотами PCI Express x16.

Особое внимание хотелось бы обратить на так называемый SLI Switch, имеющий характерную маркировку GC-SLISW (рис. 7).

Этот ключ представляет собой своеобразный модуль, который устанавливается в специальный слот, напоминающий слоты для модулей памяти SO-DIMM. С помощью ключа-модуля происходят переключения между нормальным и SLI-режимами работы слотов PCI Express x16. При этом нужно учитывать, что если положение ключа соответствует нормальному режиму работы, то можно задействовать только один слот PCI Express x16, зато это будет самый настоящий 16-канальный PCI Express. В режиме SLI MODE возможно использование сразу двух PCI Express x16, но в этом случае они будут функционировать в режиме PCI Express x8.

И в завершение краткого описания этой системной платы перечислим все восемь слагаемых, совокупность которых и дала возможность ввести эту модель в «золотой фонд» 8?:

• возможность использования процессоров AMD Athlon64/AMD Athlon64 FX;
• поддержка технологии NVIDIA SLI;
• возможность работы системной памяти в двухканальном режиме;
• использования фирменной шестифазной системы питания D.P.S. (Dual Power System);
• наличие двух гигабитных сетевых интерфейсов и 802.11g-контроллера GN-WPKG (поставляется в комплекте);
• богатейшие возможности для организации дисковой подсистемы (SATA, SATA 2; возможность создания RAID-массивов);
• новый уровень безопасности, обеспечиваемый связкой аппаратного брандмауэра NVIDIA и пакета Norton Internet Security (ПО поставляется в комплекте);
• пакет фирменных утилит ShieldWare.

Разобравшись с возможностями используемой для тестирования материнской платы, перейдем ко второму вопросу, то есть поговорим о том, как производилась настройка используемых конфигураций графической подсистемы.

При использовании одной графической карты все кажется вполне очевидным: просто устанавливаем эту карту в первый PCI Express x16-слот и проверяем положения SLI-ключа на системной плате (он должен быть установлен в положение NORMAL MODE). Стоит отметить, что, в принципе, одна видеокарта может работать при любом положении SLI-ключа, но следует помнить, что в SLI MODE слоты PCI Express x16 работают в режиме PCI Express x8. Для работы в SLI-режиме необходимо изменить положение ключа на SLI MODE (для этого нужно извлечь ключ-модуль GC-SLISW и поставить его в слот соответствующей стороной), установить еще одну графическую карту во второй слот PCI Express x16 (еще раз подчеркнем, что используемые видеокарты должны быть одинаковыми) и соединить два видеоадаптера специальной П-образной перемычкой, поставляемой в комплекте с материнской платой (рис. 8).

После загрузки операционной системы посредством Windows-утилиты управления устройствами (Device Manager) можно увидеть, что операционная система идентифицировала две подключенные графические карты (рис. 9). На соответствующей вкладке управления драйвером видеокарты необходимо активизировать режим SLI Multi-GPU (рис. 10).

После автоматической перезагрузки система будет работать в режиме SLI.

В случае использования двухпроцессорной графической карты Gigabyte 3D1 необходимо, чтобы SLI-ключ был переведен в положение NORMAL MODE, соответствующее полноценному режиму PCI Express x16 работы первого PCI Express x16-слота, — в противном случае эта видеокарта будет работать как обычный одноядерный видеоакселератор. Все последующие действия аналогичны случаю с использованием двух SLI-видеокарт: операционная система будет определять графическую карту Gigabyte 3D1 как две подключенные к системе видеокарты, а для перехода в режим SLI тоже потребуется прибегнуть к утилите управления драйвером.

И наконец, у нас остался последний, но, пожалуй, самый главный вопрос: каков выигрыш в производительности от применения технологии SLI, в частности ее несколько обновленной интерпретации, представленной компанией GIGABYTE Technology в видеокарте Gigabyte 3D1? Ответ на этот вопрос мы попытались дать в ходе нашего тестирования. При его проведении мы воспользовались стандартной методикой оценки производительности видеокарт, подробно описанной в статье «Методика интегрального сравнения производительности игровых видеокарт», опубликованной в № 1’2005. На первом этапе тестирования оценивались возможности каждой из конфигураций в игровых приложениях, но для этого мы не стали делать огромную подборку игровых тестов, а ограничились использованием широкоцитируемой утилиты FutureMark 3DMark 2005, а также популярными и весьма ресурсоемкими играми FarCry и Doom3. Все тесты запускались в пяти разрешениях (640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024 и 1600x1200) при помощи утилиты BenchemAll. Результаты, полученные в ходе проведенных тестовых испытаний (табл. 1), на первый взгляд могут прямо-таки ошеломить, но при более детальном рассмотрении такое положение вещей представляется вполне закономерным. Так в чем же дело и почему на ряде тестов прирост производительности столь неочевиден?

Если проанализировать графики изменения производительности при воспроизведении тестовой сцены игры Doom3 при увеличении разрешения, становится ясно, что на низких разрешениях основным ограничением для увеличения производительности является производительность процессорной подсистемы, и это не позволяет в полной мере реализовать возможности SLI-конфигураций (рис. 11). При этом при совсем малых разрешениях (640x480) становятся заметны накладные расходы на балансировку нагрузки между видеокартами, вследствие чего конфигурация с одной видеокартой оказывается даже более выигрышной. Но чем выше разрешение, тем очевиднее становится преимущество мультипроцессорных графических решений на базе технологии SLI.

Тестовая сцена FarCry показала еще большую зависимость от производительности центрального процессора (рис. 12).

Рис. 12. Результаты теста FarCry

В этой ситуации только при разрешении 1600x1200 одиночная графическая карта Gigabyte GV-NX66T128D уступила в споре с двухпроцессорными SLI-тандемами.

Чтобы не быть голословными в наших утверждениях о том, что производительность компьютерной системы в приведенных тестах ограничена именно возможностями центрального процессора, приведем результаты того же теста FarCry для конфигурации тестового стенда с одной графической картой с двумя вариантами центрального процессора: AMD Athlon64 4000+ и AMD Athlon64 3000+ (рис. 13). Приведенная диаграмма наглядно показывает, что при использовании в качестве центрального процессора модели AMD Athlon64 3000+ даже в конфигурации с одной графической картой ее потенциал остается до конца не востребован вплоть до разрешения 1600x1200.

Рис. 13. Результаты тестов FarCry для видеокарты Gigabyte GV-NX66T128D при использовании процессоров AMD Athlon64 4000+ и AMD Athlon64 3000+

И только в тесте 3DMark 2005 во всей красе раскрывается потенциал мультипроцессорных SLI-конфигураций (рис. 14).

Теперь перейдем к следующему этапу нашего тестирования, на котором для того, чтобы полностью раскрыть потенциал использования мультипроцессорных SLI-конфигураций, мы воспользовались синтетическими тестами, входящими в утилиту FutureMark 3DМark 2005 и позволяющими определить производительность графической системы при выполнении отдельных специфических действий (табл. 2). Полученные результаты однозначно говорят о том, что использование двух видеокарт в режиме SLI, как и видеокарты Gigabyte 3D1, при снятии прочих ограничений в идеале может обеспечить почти 100% увеличение производительности графической подсистемы.

Таблица 2. Результаты синтетических тестов утилиты FutureMark 3DМark 2005 при разрешении 1600x1200 с включенной анизотропной фильтрацией (4x) и антиалиазингом 4 sample AA

И еще один момент, на котором бы нам хотелось акцентировать особое внимание, — это сравнение производительности графической карты Gigabyte 3D1 и двух видеокарт Gigabyte GV-NX66T128D, работающих в режиме SLI. По результатам всех проведенных нами тестов новая разработка компании GIGABYTE Technology оказалась наиболее производительным решением, что мы объясняем прежде всего несколько более высокими частотами работы графической памяти этой видеокарты.

Подводя итог рассмотрению возможностей технологии NVIDIA SLI и ее реализации в продуктах компании GIGABYTE Technology, можно с уверенностью предположить, что данная технология имеет очень неплохие перспективы. Хотя стоит отметить, что в игровых приложениях (а именно на сектор игровых ПК, на наш взгляд, и ориентированы SLI-видеокарты) ее потенциал пока не используется в полном объеме — по причине нехватки производительности центрального процессора. Но у подобной ситуации может даже быть свой плюс: если, приобретя новый ПК, пользователь не забудет позаботиться о том, чтобы материнская плата поддерживала работу двух SLI-видеокарт, то на первых порах ему будет вполне достаточно купить всего одну видеокарту. Впоследствии, заменив используемый центральный процессор на более производительную модель и докупив вторую, аналогичную установленной видеокарту (эти графические карты, естественно, должны поддерживать режим SLI), можно будет за минимальные деньги провести весьма качественную модернизацию компьютерной системы. Кроме того, даже сегодня покупка двух SLI-видеокарт на графическом ядре NVIDIA 6600GT (примерно 200-230 долл.) обойдется куда дешевле одной видеокарты класса NVIDIA 6800 Ultra (примерно 600 долл.) или ATI RADEON X800XT (примерно 500-550 долл.) при вполне сопоставимой производительности SLI-конфигурации и весьма дорогих hi-end-решений. Что же касается разработки компании GIGABYTE Technology, то есть графической карты 3D1, то, по предварительным данным, цена ее будет ниже, чем двух SLI-видеокарт на графическом ядре NVIDIA 6600GT, и это уже сегодня делает ее серьезной альтернативой более дорогим решениям, основанным на топовых графических процессорах.

Редакция выражает признательность российскому представительству компании GIGABYTE Technology ( www.gigabyte.com.tw , www.gigabyte.ru ) за предоставленное для тестирования оборудование.