SLI - wydajność jutra już dziś czy chwyt marketingowy ?

Strona 1 - Teoria

Wstęp
W artykule tym postaram się przedstawić bliżej technologię SLI NVIDII czyli łączenie dwóch kart graficznych w jedną. Znajdziecie tu nieco teorii, zalety i wady tego rozwiązania, wymagania jakie trzeba spełnić do zbudowania systemu ze SLI, a także wyniki wydajnościowe wszystkich aktualnie możliwych kombinacji kart poczynając od GeForce’a 6600GT, a na modelu 6800 Ultra kończąc. Będzie też SLI na jednej karcie czyli Gigabyte 3D1.

Jak to działa ?
SLI (Scalable Link Interface) działa na zasadzie równomiernego rozłożenia obciążenia pomiędzy dwa procesory graficzne. Już z definicji wyklucza to użycie dwóch różnych kart np. GeForce’a 6600GT w połączeniu z GeForcem 6800.
Dla zapewnienia równomiernego obciążenia potrzebny jest chipset z dwoma identycznymi slotami graficznymi i tu wchodzi nForce4 SLI. Standardowo łącze PCI-E dla kart graficznych oferuje 16 linii o całkowitej przepustowości 8GB/s. Na potrzeby SLI złącze to zostaje rozdzielone na dwa PCI-E po 8 linii każde o łącznej przepustowości 4GB/s każde.

Przesyłanie danych graficznych wygląda następująco. Najpierw informacje wędrują do pierwszego GPU, tu następuje rozdzieleni i przesłanie części do drugiego. Przesyłanie następuje poprzez mostek SLI którym złączone są karty. Jego przepustowość to 10GB/s. Możliwy jest transfer danych do drugiego GPU po złączu PCI-E lecz ze względu na jego niższą przepustowość i większe opóźnienia efektywniejszym jest mostek łączący.

Sterowniki

SLI aktywne

Bardzo istotną rolę w SLI odgrywają sterowniki. To one odpowiedzialne są za dobór metody renderingu, a także za rozdzielenie zadań pomiędzy oba procesory graficzne.
SLI potrafi pracować w dwóch trybach:

AFR – Alternate Frame Rendering – polega na renderowaniu przez jedną kartę klatek parzystych, przez drugą nieparzystych. Metoda nie zawsze może być stosowana. Dotyczy to np. gier w których występuje efekt slow motion np. Max Payne 1 i 2 gdzie bufor ramki nie jest czyszczony.

Podział 50/50

SFR – Split Frame Rendering – to metoda polegająca na rozdzieleniu ramki tak aby obciążyć oba GPU równomiernie i często nie oznacza to podziału 50/50. W sterownikach znajduje się historia obciążenia z kilku ostatnio wyrenderowanych klatek. Na jej podstawie następuje przewidywanie obciążenia kolejnej klatki. Jeśli strzał będzie nietrafiony wtedy jeden z GPU skończy pracę szybciej i będzie oczekiwał na drugi. Spowoduje to oczywiście stratę wydajności.

Podział według obciążenia. Karta nr.1 renderuje większą część sceny niż nr.2 ale obie renderują z takim samym obciążeniem

W obu przypadkach, po zakończeniu renderowania dane z drugiego GPU spływają mostkiem do pierwszego i następuje wyświetlenie obrazu. Proces przesyłania odbywa się w postaci cyfrowej i nie wpływa na jakość generowanej grafiki.

Czasem podawana jest trzecia metoda renderingu, renderowanie przez tylko jedną kartę ale ze SLI ma to niewiele wspólnego.