Des que es va fer possible utilitzar diverses targetes gràfiques en un sistema, hem vist que els entusiastes anhelaven màquines bèsties amb 2, 3 o fins i tot 4 targetes gràfiques instal·lades al mateix temps. Els equips amb diverses targetes gràfiques es consideraven els millors que la indústria havia d’oferir. Fins i tot vam veure que s’acumulaven diverses GPU a les mateixes targetes gràfiques amb targetes com la Nvidia GeForce GTX 690 i l’AMD R9 295 × 2. Però, amb tot el seu bombo i glòria, múltiples sistemes de GPU mai semblaven enlairar-se. La seva popularitat va experimentar una ràpida i brusca disminució poc després del pic de múltiples sistemes GPU. Hi va haver diversos factors implicats en aquest descens, i un d’ells va ser la poca fiabilitat del sistema pont que s’utilitzava per connectar les targetes gràfiques entre si.
Dues targetes gràfiques Nvidia GeForce GTX 1080 en SLI - Imatge: Nvidia
La tècnica de Nvidia per connectar dues o més targetes gràfiques entre si es coneixia com a SLI, que significa Interfície d’enllaç escalable. Va ser una tecnologia que Nvidia va comprar a 3dfx Interactive, que la va introduir el 1998. Bàsicament, SLI era la marca de la tecnologia multi-GPU de Nvidia establerta per enllaçar dues o més targetes gràfiques en una única sortida mitjançant un algorisme de processament paral·lel. El rival de Nvidia AMD també va presentar la seva versió de la tecnologia i es coneix com Crossfire.
Com funciona SLI?
Les targetes gràfiques d'un sistema SLI funcionen en una configuració mestre-esclau, el que significa que a una de les targetes se li assigna el paper de 'mestre' malgrat que la càrrega es distribueix de manera equitativa entre totes les cartes. Quan la targeta 'esclava' acaba la representació, envia la seva sortida al mestre, que després combina les dues representacions i lliura una imatge de sortida al monitor. En una configuració de dues cartes, la targeta mestra sol gestionar la meitat superior de la imatge mentre que la targeta esclau gestiona la meitat inferior.
Funcionament del SLI - Imatge: Consells Linus Tech
Les dues (o més) targetes es connecten mitjançant el pont SLI o el connector SLI. L’objectiu principal del pont SLI és establir una connexió entre les targetes i permetre a les targetes establir un carril de comunicació entre elles. Sense el SLI Bridge, tot i que és possible executar diverses cartes, hi ha un desajust d’especificacions i els resultats solen ser molt pobres. SLI Bridge redueix les restriccions d'amplada de banda i pot enviar dades directament entre les targetes. Els tres tipus de ponts SLI són:
- Pont estàndard (Rellotge de píxels de 400 MHz, ample de banda de 1 GB / s): es tracta d’un pont estàndard inclòs amb plaques base que admeten SLI fins a 1920 × 1080 i 2560 × 1440 @ 60 Hz.
- Pont LED (Rellotge de píxels de 540 MHz): recomanat per a monitors de fins a 2560 × 1440 @ 120 Hz + i 4K. Només pot funcionar amb un rellotge Pixel augmentat si la GPU admet aquest rellotge. La ven Nvidia i diversos socis d'AIB.
- Pont d’alt ample de banda o pont SLI HB (Rellotge de píxels de 650 MHz i ample de banda de 2 GB / s): és el pont més ràpid i és venut exclusivament per Nvidia. Es recomana per a monitors de fins a 5 K i envolupants. Els ponts SLI HB només estan disponibles en configuracions de dues vies, de manera que les configuracions amb més de 2 cartes no tenen sort aquí.
Mecanisme d'Acció de SLI
SLI funciona mitjançant dos mètodes principals. Un d’ells és SFR o Split Frame Rendering, en què el sistema analitza la imatge renderitzada per dividir la càrrega entre les GPU connectades a SLI. El marc es divideix en dos mitjançant una línia horitzontal. La col·locació de la línia depèn de la geometria de l’escena. El principal factor decisiu de la col·locació de la línia seria la complexitat de càrrega que l’escena demana en diferents àrees. Si una de les cartes representa la part superior d’una escena que té el cel, la línia seria més baixa a la imatge per compensar la diferència de càrrega entre les dues cartes.
Una altra manera de treballar SLI és AFR o Alternate Frame Rendering, que és bastant senzilla. En aquest mètode, tots els altres marcs es representen amb una GPU diferent. Una de les cartes representa tots els fotogrames senars i una representa tots els fotogrames parells. S'ha demostrat que AFR té una freqüència de fotograma millor que l'SFR, però introdueix una nova forma d'artefacting coneguda com a micro tartamudeig. Fins i tot si la freqüència de fotogrames és prou alta, la micro tartamudesa pot afectar la suavitat percebuda de la imatge mitjançant la introducció de mini tartamudes entre fotogrames a causa del ritme variable al qual les targetes estan funcionant en AFR.
Pujada i caiguda de SLI
SLI va augmentar en popularitat durant les sèries de targetes gràfiques Kepler, Maxwell i Pascal, però des de llavors ha tingut un declivi constant i dràstic. Fins i tot durant l’era de la sèrie GTX 1000 de targetes gràfiques de Nvidia, la popularitat de SLI anava minvant. És clar, les targetes gràfiques SLI poden oferir un millor rendiment que una sola GPU i fins i tot tenen un aspecte fantàstic quan s’instal·len dins d’una funda, però en primer lloc hi havia més problemes que avantatges.
Primer de tot, heu de verificar si la vostra placa base admetia SLI. Aquest va ser un pas vital, ja que algunes plaques base donaven suport a SLI, algunes donaven suport a Crossfire, i algunes donaven suport a les dues, mentre que altres no admetien cap. Després d’això, havíeu de tenir targetes gràfiques idèntiques. Va ser difícil, ja que va fer que la proposta de valor fos realment esbiaixada en comparació amb una targeta gràfica individual de millor rendiment. Les targetes gràfiques havien de ser el mateix model i la mateixa sèrie, i fins i tot el mateix fabricant abans, tot i que es va relaxar una mica més endavant. L'execució de diverses targetes gràfiques també requeria una forta i costosa unitat d'alimentació (de la qual podeu obtenir més informació) aquí mateix ), i les tèrmiques també havien de ser controlades i controlades a causa de diverses targetes amb molta energia que funcionaven molt a prop les unes de les altres.
Necessiteu molta energia per executar una configuració SLI com aquesta: imatge: GPUMag
L’autèntic taló d’Aquil·les de tot l’ecosistema SLI va ser el suport del joc. No tots els jocs admetien SLI i fins i tot aquells que ho feien, van obtenir guanys de rendiment impressionants en tenir en compte la inversió addicional. En la majoria dels casos, hauríeu estat molt millor comprar una targeta gràfica única més potent que dues de més febles i posar-les a SLI. Amb el pas dels anys, el suport per a SLI ha empitjorat encara, i els desenvolupadors poques vegades s’ho plantegen en els jocs moderns. Finalment, el cop assassí va venir de la mateixa Nvidia, que va acabar amb el suport a SLI de la majoria de la seva gamma de targetes gràfiques. A la gamma de GPU de Turing, només el millor dels millors, el RTX 3090, és compatible amb SLI. Això significa que el SLI per a consumidors generals està efectivament mort pel que fa als jocs.
Què és NVLink?
Amb la gamma de targetes gràfiques Turing, Nvidia va aportar una nova tecnologia per connectar diverses targetes gràfiques coneguda com NVLink. És una interfície amb moltes vegades l'amplada de banda que l'antiga interfície SLI i també té moltes peculiaritats i funcions addicionals. Tècnicament parlant, és un protocol de comunicacions per cable basat en un enllaç de comunicació de rang proper a diversos carrils. Bastant bocabadat, no? En termes més generals, es tracta d’una interfície de connexió millorada entre diverses targetes gràfiques Nvidia que promet més avantatges i funcions que l’antiga SLI.
NVLink promet un salt massiu d’amplada de banda - Imatge: Nvidia
NVLink es pot considerar com l’intent de Nvidia de recuperar la quota de mercat de les múltiples GPU que s’ha reduït el 2020. Aquesta tecnologia promet fer dels jocs amb diverses targetes gràfiques un mètode desitjable i altament eficient en un futur proper. NVLink és essencialment un pont molt més ràpid que el SLI i pretén reduir la bretxa de latència entre les dues targetes gràfiques. El director tècnic de màrqueting de Nvidia, Tom Peterson, diu el següent al respecte:
'Aquest pont és visible per als jocs, això vol dir que potser hi haurà una aplicació que miri una GPU i en vegi una altra i faci una altra cosa', explica Petersen. “El problema de la informàtica multi-GPU és que la latència d’una GPU a una altra està molt lluny. Ha de passar per PCIe, ha de passar per la memòria, és una distància real des de la perspectiva de la transacció '...'. NVLink soluciona tot això. Així doncs, NVLink redueix la latència d’una transferència de GPU a GPU. Per tant, no és només una amplada de banda, sinó que m’és tan a prop la memòria d’aquesta GPU. Aquella GPU que hi ha a l’enllaç ... Puc pensar en això com el meu germà en lloc de ser un parent llunyà '.
Va afegir que NVLink era més un pla de futur que una solució actual:
'Penseu en el pont més, ja que volem establir les bases per al futur', ... 'I un cop això funcioni, aconseguirem que els nostres ponts es desplegin i la gent entengui que bé, es tracta d'un pont de 100 GB / s, els desenvolupadors de jocs ho faran mira això.'
Sembla que Nvidia està apostant pel futur de NVLink en lloc del present. Nvidia sap que el suport per a múltiples GPU és bastant decebedor a hores d’ara, de manera que volen introduir una tecnologia que no només intentarà canviar la perspectiva dels desenvolupadors de jocs, sinó també les opinions del consumidor general pel que fa a la GPU múltiple. suport.
Com funciona NVLink?
A diferència de SLI, NVLink utilitza xarxes de malla que és una topologia de xarxa en què els nodes d’infraestructura es connecten directament de manera no jeràrquica. Això permet que la informació sigui retransmesa per cada node de forma individual en lloc d’encaminar-se a través d’un node concret. També permet als nodes autoorganitzar-se dinàmicament, cosa que permet una distribució dinàmica de les càrregues de treball. NVLink guanya la seva principal força gràcies a aquest mecanisme que és la seva velocitat.
NVLink també ha eliminat la relació mestre-esclau de la implementació SLI, més aviat tracta cada node per igual, cosa que millora enormement la velocitat de renderització. A diferència de SLI, NVLink té l’avantatge de tenir accessibles els records de les dues targetes gràfiques tot el temps. Això es deu a la increïble implementació de la xarxa mesh de NVLink. Bàsicament, la relació de les targetes NVLink és bidireccional i les dues targetes connectades actuen com una sola.
Com funciona NVLink - Imatge: Consells Linus Tech
La velocitat de la interfície NVLink es reflecteix en l’amplada de banda dels seus ponts. Tot i que fins i tot els millors ponts SLI tenien una amplada de banda de 2 GB / s en el millor dels casos, un NVLink Bridge promet un al·lucinant 200 GB / s en alguns casos. És cert que els ponts NVLink de 160 i 200 GB / s estan restringits a les GPU de qualitat professional de Nvidia, Quadro GP100 i GV100, respectivament, però aquestes xifres segueixen sent un testimoni de l’increïble salt de l’amplada de banda de la interfície NVLink sobre SLI. Les GPU més entusiastes de primer nivell com el TITAN RTX o el 2080Tis poden esperar un ample de banda potencial de 100 GB / s en la majoria dels casos.
NVLink val la pena?
Aleshores, el NVLink de Nvidia ha solucionat finalment els problemes de renderització de GPU múltiples als jocs? Bé, la resposta segueix sent no. Tot i que NVLink ha fet alguns avenços positius en la direcció correcta, sobretot en el mètode en què s’aprofiten les dues targetes en comparació amb SLI, el problema amb SLI mai no va ser la metodologia. El veritable problema darrere de l’ecosistema de diverses GPU és el suport del joc. Fins i tot amb NVLink, la majoria dels jocs que hi ha actualment tenen dificultats per aprofitar més d’una GPU. Tenint en compte el cost de dues targetes gràfiques i la millora del rendiment de la majoria dels escenaris, no seria prudent invertir en NVLink per a aplicacions de consum com els jocs.
NVLink vs SLI Bridge - Imatge: Nvidia
Per a la feina professional, NVLink pot ser l’actualització necessària. Per a persones que treballen amb targetes gràfiques o targetes Quadro de Nvidia RTX A6000 , NVLink pot ser una gran ajuda no només per millorar el rendiment de la representació, sinó també pel fet que NVLink permet que la memòria total de les dues targetes estigui disponible, cosa que pot ser una gran ajuda en les càrregues de treball professionals.
Tanmateix, per a la majoria de jugadors, triar una targeta gràfica única que ofereixi un rendiment més ràpid que el de la caixa és una millor idea que comprar dues targetes més febles i connectar-les mitjançant NVLink o SLI.
Paraules finals
El SLI de Nvidia va ser una tecnologia interessant i atractiva quan es va llançar per primera vegada i aviat va guanyar popularitat a causa del seu potencial i una mica decent suport per part dels desenvolupadors durant l’era Maxwell i Pascal. No obstant això, el pic de SLI va ser de curta durada, ja que la indústria va avançar ràpidament i SLI es va quedar en el passat, amb els desenvolupadors i els jugadors que van abandonar la tecnologia en favor de GPU individuals i més potents.
Nvidia va intentar reinventar el mercat de diverses GPU mitjançant el llançament de NVLink, que és una connexió molt millorada respecte a SLI, però tot i així, no soluciona molts dels problemes que afecten SLI en primer lloc. Això fa que sigui una recomanació dura el 2020 per als jugadors, quan les targetes gràfiques més potents i individuals poden oferir una experiència millor de manera fiable i a un cost més econòmic.
