2017. november 24., péntek

Multi-GPU (SLI, CrossFire, Hydra)

  • (p)
Írta: Abu85 | Utoljára frissítve: 2013-05-17 16:27

A grafikus kártyák világában régóta alkalmazható olyan technológia, ami az egy gépbe szerelt VGA-k teljesítményét próbálja összeadni. A GPU-gyártók többnyire saját megoldásokat kínálnak (CrossFireX és SLI), ám egy bátor vállalat radikálisan új elvekre is épített több-kevesebb sikerrel (Hydra).

AMD CrossFireX

Az ATI által kifejlesztett multi-GPU technológia. Háromféle módot támogatott a leképzéshez: scissor, supertilling és AFR (alternate frame rendering).

A scissor működése szempontjából megpróbálja kiegyenlítetten szétosztani a képkocka leképzésének terhelését a két GPU között. A kép felső és alsó részét külön GPU számolja. A technika hátránya, hogy mindkét GPU-nak le kell számolni a képkocka geometriáját, illetve a terhelés elosztása nem mindig megfelelő. A supertilling mód sakktáblaszerűen osztja fel a kép számítását és az egyes szomszédos kockákat, felváltva számoltatja a két GPU-val. A scissorhoz képest ennek annyi előnye van, hogy kvázi maximális hatékonysággal lesz elosztva a kép kalkulálásának terhelése, de a képkocka geometriája még mindig terheli mindkét GPU-t.

Az AFR mód külön számoltatja a teljes képkockát az egyes GPU-kon, majd ezeket a sorrendnek megfelelően kiküldi a monitorra. Előnye, hogy a geometria csak annyiszor lesz kiszámítva, ahányszor szükséges, ám hátránya, hogy esetenként speciális optimalizálást igényel.

Az AMD nem sokkal az ATI felvásárlása után úgy döntött, hogy csak az AFR módot alkalmazza a jövőben, így a scissor és a supertilling már nem érhető el az aktuális driverekben. Manapság az AFR módon belül már kettőnél több GPU-t is össze lehet kötni. Ezt a technológiát az AMD CrossFireX névre keresztelte.

A CrossFire azonos családba tartozó grafikus kártyák esetében működik, azaz egy Radeon HD 6850 összeköthető egy HD 6870-nel is, ám ilyenkor a gyorsabb kártya órajele a lassabb megoldáshoz fog igazodni. Érdemes megjegyezni, hogy az első implementáció során a rendszer egyfajta mester és szolga párosítást igényelt, vagyis két VGA összekötésénél kellett egy speciális kártya, mely vezérelte a másodlagos VGA által előállított képkocka kiküldését. Az AMD a Radeon HD termékcsalád óta nem épít erre a modellre.

Az AMD egy úgynevezett Hibrid CrossFire technológiát is kínált korábban, ahol az integrált grafikus vezérlő párosítható egy hasonló teljesítményű grafikus kártyával. Ez a rendszer mára Dual Graphics néven fut, és az APU-kat lehet összekötni a kijelölt VGA-kkal. A működés szempontjából ez is CrossFire, de a nem szimmetrikus, hanem úgynevezett aszimmetrikus AFR módot használ. Ez azt jelenti, hogy egy AFR cikluson belül az egyik grafikus vezérlő kevesebb munkát végez. Példával élve az AMD A8-3870K APU egy GDDR5 szabványú VRAM-mal felszerelt Radeon HD 6670 társaságában úgy dolgozik, hogy az első képkockát APU IGP-je, míg a következő hármat maga a VGA számolja, ami után újra az IGP következik egy képkocka erejéig, és a feldolgozás így megy tovább.

A Dual Graphics esetében csak az egyik grafikus vezérlőre kell kötni kijelzőket, mivel a másik úgymond szolgaként funkcionál, és inaktív állapotban hibernálja is magát. Az elsődleges grafikus vezérlőt a felhasználó választja ki, de jellemzően az IGP-re szokás voksolni, és csak komoly indokkal, vagy speciális igények mellett érdemes a dedikált GPU-ra kötni a kijelzőket.

NVIDIA SLI

A 3dfx által kifejlesztett multi-GPU technológia. Az SLI (scalable link interface) kétféle módot támogatott a leképzéshez: SFR (split frame rendering) és AFR (alternate frame rendering).

Az SFR működése szempontjából megpróbálja kiegyenlítetten szétosztani a képkocka leképzésének terhelését a két GPU között. A kép felső és alsó részét külön GPU számolja. A technika hátránya, hogy mindkét GPU-nak le kell számolni a képkocka geometriáját, illetve a terhelés elosztása nem mindig megfelelő.

Az AFR külön számoltatja a teljes képkockát az egyes GPU-kon, majd ezeket a sorrendnek megfelelően kiküldi a monitorra. Előnye, hogy a geometria csak annyiszor lesz kiszámítva, ahányszor szükséges, ám hátránya, hogy esetenként speciális optimalizálást igényel.

Az NVIDIA az aktuális driverekben már csak az AFR módot alkalmazza. A vállalat három grafikus kártya esetén a 3-way, míg négy VGA mellett a 4-way SLI megoldást kínál. Emellett a dupla-GPU-s kártyák összekötésére a Quad SLI mód felel.

Korábban létezett egy úgynevezett Hybrid SLI megvalósítás is, ahol az integrált grafikus vezérlő és a hasonló teljesítményre képes grafikus kártya sebessége adható össze, ám az NVIDIA ezt a technológiát az új driverekben már nem támogatja.

Lucidlogix Hydra

A Hydra úgynevezett objektumalapú feladatmegosztás technológiája kétségtelenül a legérdekesebb elgondolás a Multi-GPU-s megoldások piacán. A szolgáltatás egy külön vezérlőlapka jelenlétét követeli meg, mivel a rendszer az API rajzolási parancsait hardveresen elemzi, majd ezekből egy független feladatlistát készít, amelynek elemeit a különböző grafikus processzorokon futtatja. A lapka RISC processzora folyamatosan elemzi a feladatok végrehajtási idejét, ezzel megelőzve az eltérő teljesítményű grafikus chipek túlterhelését vagy kihasználatlanságát. A teljes képkocka elkészítéséhez a chip lekéri a kezelt hardverek frame buffer tartalmát (itt tárolódik az elkészült képkocka), majd azokat összesítve beleírja az elsődleges grafikus processzor frame buffer memóriájába, ami végül megjelenik a monitoron. Gyakorlatban ezt úgy érdemes elképzelni, hogy a futtatott program egyes objektumai (például falak, padlók vagy oszlopok) külön hardveren lesznek kiszámolva.

A Hydra több működési módot támogat. Az A-mód alatt az AMD Radeonok párosíthatók, míg az N-mód az NVIDIA GeForce kártyákra vonatkozik. Mindkét esetben lehetőség van a korábbi generációs termékeket az új, nagyobb tudású megoldásokkal társítani, azonban a Hydra meghajtója mindig a gyengébb képességű grafikus processzor tulajdonságait terjeszti ki, így az okosabb lapka extra tudása nem érvényesül. Kevert, úgynevezett X-mód mellett különböző gyártók kártyái kapcsolhatók össze, ám ez az elgondolás több korlátozással működik. A legfontosabb megjegyezni, hogy a felhasznált termékek vezérlése a gyári meghajtó felhasználói felületén keresztül nem lehetséges. Példának okáért az élsimítás csak a futtatott programból engedélyezhető, és ott is csak akkor, ha az alkalmazott algoritmus szabványos, és mindkét gyártó támogatja.

A Hydra a tapasztalatok alapján azonos képességű grafikus kártyák mellett működik a legjobban, vagyis célszerű odafigyelni a rendszer egyensúlyára. Sajnos a technológia fejlesztését a Lucidlogix leállította, ami a rendkívül visszafogott érdeklődésnek volt betudható.

Ha pontatlanságot találsz a cikkben, kérjük, írd meg a szerzőnek!
A bejegyzés utolsó frissítésének időpontja: 2013-05-17 16:27

H​irde​t​é​s

H​i​r​det​é​s

Copyright © 2000-2017 PROHARDVER Informatikai Kft.