Два графических процессора в одной видеокарте


Интерес у пользователей технология вызвала еще и потому, что необязательно сразу покупать две видеокарты, можно просто использовать один слот PCI Express, а потом при желании докупить вторую аналогичную карту. Поскольку технология получила широкое распространение с уверенностью можно сказать, что у нее есть будущее, и через несколько лет, возможно, большинство компьютеров будут с двумя видеокартами, хотя решение о котором пойдет речь в этом материале и ставит это под сомнение.В минувшем 2004 году корпорация nVidia представила достаточно много революционных решений, в числе которых была технология SLI (Scalable Link Interface), позволяющая использовать мощь двух видеокарт в одном компьютере, о которой Internet News писала достаточно подробно. Напомним, что эта технология позволяет на материнскую плату с двумя слотами x16 PCI Express можно установить две видеокарты на чипах nVidia GeForce (сейчас уже несколько чипов поддерживают эту технологию) и тем самым получить силу двух графических карт, реально увеличив графическую производительность.
В 2004 году на рынке появилось несколько чипсетов для материнских плат с поддержкой SLI и немало самих материнских плат от разных производителей. Интерес у пользователей технология вызвала еще и потому, что необязательно сразу покупать две видеокарты, можно просто использовать один слот PCI Express, а потом при желании докупить вторую аналогичную карту. Поскольку технология получила широкое распространение с уверенностью можно сказать, что у нее есть будущее, и через несколько лет, возможно, большинство компьютеров будут с двумя видеокартами, хотя решение о котором пойдет речь в этом материале и ставит это под сомнение. Дело в том, что компания Gigabyte перед самым Новым годом раскрыла миру свой секретный проект – графическую карту 3D1, использующую два графических процессора nVidia GeForce 6600GT в режиме SLI. То-есть, вместо двух карт Gigabyte решила использовать одну SLI.
Проект был настолько секретен, что даже nVidia – производитель графических процессоров и “изобретатель” режима SLI – ничего не подозревала и была удивлена. Разработка оказалась тем более интересной, поскольку Gigabyte подала заявку на патент на технологию 3D1. Патент пока не опубликован, но достаточно сказать, что nVidia забыла запатентовать подобную архитектуру SLI, в результате чего Gigabyte получит эксклюзивные права на дизайн. Возможно, Gigabyte будет лицензировать технологию другим компаниям, получая от них роялти. nVidia положительно высказалась по поводу концепции 3D1 и планирует обеспечить полную поддержку.
Тем самым Gigabyte решила технологически обойти других производителей, выпустив первая с двумя графическими процессорами nVidia. Но историю двуядерных карт нельзя назвать благополучной. Если посмотреть на историю графических карт, то планы Gigabyte можно посчитать либо очень смелыми, либо крайне наивными. Ведь многие другие компании неоднократно пытались создать многоядерные карты, но все попытки проваливались одна за другой. Без всякого сомнения, самым грандиозным фиаско можно назвать двуядерную карту 3dfx Voodoo 5 5500. Многие геймеры с нетерпением ждали четырёхядерную Voodoo 5 6000, но она так и не выбралась из состояния прототипа. После того, как Voodoo 5 не оправдала ожиданий, 3dfx прекратила своё существования и была куплена конкурентом nVidia. ATi, ещё одна известная компания в мире графических карт, тоже пыталась выпустить двуядерную модель. В начале 2000 года канадские инженеры представили карту Rage Fury MAXX на двух чипах Rage 128. К сожалению для ATi, карта не смогла вызвать ажиотаж на рынке. И главной причиной того стала низкая производительность по сравнению с конкурентами того времени (GeForce 256). К тому же, ситуация усложнялась AGP-мостом и работой только под Windows 98.
Далее сравнительно молодой производитель графических чипов XGI тоже не смог выпустить удачную двуядерную карту. XGI просто не рассчитала силы и понадеялась, что двуядерный дизайн сможет конкурировать с продуктами лидирующих производителей ATi и nVidia. В итоге карты Volari V5 Duo и Volari V8 Duo оказались слишком дорогими для своей производительности и были “в штыки” встречены рынком. Ситуацию осложняли проблемы с драйверами и качеством картинки. В итоге XGI, по сути, отозвала карты с рынка и лишь небольшая партия карт попала в Европу и появилась на прилавках магазинов.
Летом 2003 года производитель графических карт Sapphire показал интересную карту на нескольких выставках. Она представляла собой инженерный образец с двумя чипами ATi Radeon 9800 Pro (кодовое название R300), между которыми распределялась 3D-нагрузка. Компания Evan & Sutherland, специализирующаяся на профессиональных симуляторах, также подтвердила, что несколько ядер ATi Radeon можно использовать параллельно. На текущей рабочей станции simFUSION 6500 используются два или четыре ядра Radeon 9800XT (R360), которые совместно отрисовывают 3D-сцену.
Карта 3D1
Сердцем карты 3D1 являются два процессора nVidia GeForce 6600 GT, каждый из которых оснащён 128 Мбайт памяти по 128-битной шине. В рекламном проспекте Gigabyte складывает эти числа, указывая 256 Мбайт памяти и 256-битную шину – собственно, точно так же своё двуядерное детище рекламировала и XGI . Но каждый чип использует собственную память и не может “залезть” в память другого GPU. Поэтому карта имеет 128 Мбайт памяти со 128-битной шиной. Оба графических процессора GeForce 6600 GT используют интерфейс x16 PCI Express.
Два графических процессора связываются между собой по технологии nVidia SLI. Напомним, что в классической конфигурации SLI две графические карты, каждая из которых установлена в слот x16 PCI Express, связываются через небольшой мостик. Кроме того, карты связываются друг с другом и через шину PCI Express и северный мост материнской платы. В режиме SLI пропускная способность двух слотов x16 PCIe уменьшается до x8. С картой 3D1 Gigabyte установила полную систему SLI на одну карту. При установке 3D1 пропускная способность первого слота x16 PCIe, занимаемого картой, уменьшается до 2 x8 – просто 16 линий слота поровну разделяются между двумя графическими процессорами. Чтобы подобная конфигурация работала, BIOS материнской платы должен поддерживать такой режим. На данный момент карта 3D1 работает только в паре с материнской платой Gigabyte K8NXP-SLI, базирующейся на чипсете nVidia nForce 4 SLI. На любой другой плате карта будет работать как одна GeForce 6600 GT с интерфейсом x8 PCIe. Пока неизвестно, какие другие материнские платы, совместимые с 3D1, выпустит Gigabyte и появятся ли подобные продукты от других производителей. Пока же карта поставляется только в паре с материнской платой, так что проблем возникнуть не должно. Две карты 3D1 работать вместе не будут.
Чтобы 3D1 отличалась от стандартных решений SLI на GeForce 6600 GT, Gigabyte повысила частоту памяти с 1000 до 1120 МГц. Частота ядра, с другой стороны, осталась неизменной – 500 МГц. Хотя окончательная цена комплекта 3D1 (включая материнскую плату) пока ещё не объявлена, она должна быть на 20% меньше, чем одной карты 6800 GT, на 28-30% меньше, чем GeForce 6800 Ultra и примерно на 10% меньше, чем за две карты GeForce 6600 GT.
Чтобы обеспечить должное питание, 3D1 оснащена дополнительным разъёмом питания.
Кулер закрывает оба графических процессора. Вентилятор слева отвечает за поступление холодного воздуха, а вентилятор справа выдувает горячий воздух из кулера.
МатеринскаЯ
плата K8NXP-SLI
Материнская плата Gigabyte K8NXP-SLI для Socket 939 базируется на чипсете nVidia nForce4 SLI и может похвастаться богатым набором функций. Она обеспечивает два слота x1 PCIe, два x16 PCIe для режима SLI, а также два обычных слота PCI плюс множество аксессуаров. Чтобы включить “классический” режим SLI, когда карты устанавливаются в оба слота x16, необходимо правильно подключить маленькую плату между слотами. В режиме SLI пропускная способность каждого слота уменьшается до x8 PCIe.
Что касается 3D1, то эта карта устанавливается только в один слот, при этом материнскую плату необходимо перевести в нормальный режим (не SLI, правильно подключив маленькую плату). При включении компьютера BIOS автоматически распознаёт карту и меняет режим x16 у слота PCIe на двойной x8.
Установка карты проходит точно так же, как и любой другой. Текущий драйвер nVidia автоматически распознаёт 3D1 в качестве SLI-конфигурации на двух GeForce 6600 GT. Как и в обычной системе SLI, пользователю следует включить режим двух карт в драйверах. После следующей перезагрузки карта будет работать в режиме SLI. Больше ничего настраивать не требуется.
Анализ
производительности
Если посмотреть на производительность, то карта 3D1 по результатам тестов портала Tom’s Hardware Guide (www.tomshardware.com) оказалась чуть быстрее двух GeForce 6600 GT в режиме SLI. По всей видимости, это связано с более скоростной памятью карты Gigabyte. На прирост производительности не влияет дизайн карты 3D1, поскольку он не даёт каких-либо весомых преимуществ по сравнению с классическим решением SLI. И в целом, карта также имеет все преимущества и недостатки SLI: в старых играх типа UT 2004 повышение нагрузки на CPU приводит к снижению 3D-производительности систем SLI в низких разрешениях. Даже переход на высокие разрешения с включением FSAA и AF не даёт системе GeForce 6600 GT SLI особых преимуществ. Одна карта GeForce 6800 GT в таких ситуациях обычно оказывается быстрее.
Во всей красе SLI показывает себя на современных играх, значительно использующих программы-шейдеры, например, в Doom 3 и Far Cry. В них 3D1 часто обгоняет GeForce 6800 GT даже при включении AF и FSAA – если только не играть в разрешении 1600×1200. В последнем случае “узким местом” становится 128 Мбайт памяти у 6600 GT, что заметно снижает производительность. Ещё одной проблемой будет и то, что режим SLI работает не с каждой игрой. Следовательно, в худшем сценарии конфигурация SLI будет давать даже меньшую частоту кадров, чем система с одной картой.
Итог
Без сомнения, Gigabyte создала замечательный продукт. Принцип использования SLI на одной карте заслуживает уважения. Но непонятно, почему Gigabyte решила использовать графический процессор GeForce 6600 GT вместо более скоростного 6800. Возможно, HSI-мост у NV45 создаёт некоторые проблемы, либо подобная карта слишком сложна в производстве, поскольку 6800 использует 256-битный интерфейс памяти. Так что двуядерная карта на 6800 весьма сложна и, следовательно, дорога.
У 3D1 есть свои плюсы и минусы. В паре с материнской платой карта будет чуть дешевле, чем сравнимая конфигурация GeForce 6600 GT SLI, и при этом она будет обеспечивать лучшую производительность. Кроме того, комплект 3D1 обойдётся дешевле, чем одна карта 6800 GT или Ultra. Однако при установке 3D1 теряется второй слот x16 PCIe. То есть варианта с классической SLI, когда можно позднее докупить вторую карту, здесь не предусматривается. Будет ли 3D1 лучшим выбором по сравнению с более гибкой конфигурацией SLI на двух картах или 6800 GT/Ultra, зависит от планов будущей модернизации. Учитывая историю провалившихся попыток вывести на рынок двуядерные графические карты, Gigabyte 3D1, по всей видимости, испытает некоторые трудности на рынке, особенно с учётом некоторых технологических ограничений. Конечно, Gigabyte об этом прекрасно знает и планирует выпускать карту 3D1 в комплекте с материнской платой K8NXP-SLI лишь в ограниченном количестве.
Как всегда, мы ждем вас для обсуждения материалов на нашем форуме www.forum.az.
Владимир Зимин

Internet News (c) 2005
27 january 2005
link