CrossFireX

AMD (ATI) CrossFireX — технология, благодаря которой возможно одновременное использование двух и более (до 4-х) видеокарт линейки Radeon в целях построения 3D-изображения. Была анонсирована на выставке Computex в Тайване, в 2005 году.

Работая по определенному алгоритму, каждая из видеокарт генерирует исключительно свой, отведенный для нее фрагмент изображения. Оно передается чипу Composing Engine мастер-карты, обладающему собственной буферной памятью. Данный чип объединяет в себе изображения со всех видеокарт и формирует конечный кадр.

В 2006 году система CrossFire строилась посредством соединения видеокарт Y-образным кабелем. На сегодняшний день, используются специальные мостики (наподобие SLI), обладающие персональным алгоритмом работы. 

Впоследствии планируется, что видеокарты, построенные на базе технологии CrossFire, упростят работу процессора с графикой: одна видеокарта займется обработкой графики, другая - физики.

Важно: комбинации различных видеокарт могут оказаться куда более эффективными и выгодными в материальном плане, чем одна, но более мощная и дорогая видеокарта.

Аналогично NVIDIA SLI, увеличение производительности при использовании двух видеокарт будет заметно исключительно в тех приложениях, которые заточены под использование таковых. Старые игры, не понимающие принципов работы Multi-GPU систем, будут демонстрировать прежнюю производительность графической составляющей. Так, для любителей старых, но «тяжелых» игр, покупка одной более дорогой видеокарты будет более разумным шагом. Кроме того, ключевым недостатком технологии CrossFire является то, она не может работать при запуске приложения в оконном режиме.

Принципы построения

Для организации CrossFireX-системы, необходимо:

  • Материнская плата с двумя и более разъемами PCI Express x16 с чипсетом AMD или Intel определенной модели, с поддержкой CrossFireX;
  • Мощный блок питания (от 700Вт);
  • Непосредственно, видеокарты с поддержкой CrossFireX;
  • Гибкий мостик CrossFireX для соединения.

Необходимое условие: чтобы подключаемые видеокарты были одной серии, однако они не обязательно должны быть одной модели. Такие показатели, как быстродействие и частота CrossFire-системы определяются характеристиками чипа наименее производительной видеокарты.

CrossFireX-система строится двумя способами:

  1. Внутреннее соединение. В данном случае видеокарты соединяются при помощи специального гибкого мостика CrossFireX. Чтобы соединить более двух видеокарт, не требуется задействовать специализированные многоразъемные мостики, видеокарты могут подключаться друг к другу последовательно обычными CrossFireX мостиками. Принцип соединения следующий: 1 - 2, 2 - 3, 3 - 4 (в случае соединения 4 видеокарт). Однопроцессорные видеокарты имеют по 2 разъема CrossFireX, так, в случае с системой из двух видеокарт, объединять их можно как одним, так и двумя мостиками (1 - 2, 2 - 1), никакой разницы в производительности не будет.
  2. Программный метод. В данном методе видеокарты не соединяются друг с другом. Обмен производится посредством шины PCI Express x16, а взаимодействие реализуется программно - через драйверы. Данный метод имеет недостаток, который кроется в потере производительности на 10-15%, по сравнению с первым методом. Таким методом подключаются, разве что, низкопроизводительные видеокарты. Высокопроизводительные - можно подключать только через мостики, поскольку без них драйвер не сможет объединить карты.

Алгоритмы построения

SuperTiling

Изображение разбивается на квадраты 32x32 пикселя, становится похожим на шахматную доску. Каждый квадрат обрабатывается одной видеокартой.

Scissor

Изображение разбивается на определенное количество частей, соответствующее количеству видеокарт в связке. Каждый фрагмент изображения от и до (геометрически + пиксельно) обрабатывается одной видеокартой. В nVidia SLI данный алгоритм носит название Split Frame Rendering

Alternate Frame Rendering

Обработка изображений осуществляется по очереди: сперва одна видеокарта занимается обработкой исключительно четных изображений, затем другая - обрабатывает только нечетные. Данный алгоритм имеет недостаток: сложность различных кадров для обработки тоже различна и не может быть одинаковой. Соответственно, и время на обработку различных очередей - различно.

Данный алгоритм был запатентован компанией ATI еще в ходе выпуска двухчиповой видеокарты. Тем не менее, несмотря на недостатки, такой же алгоритм успешно применяется и в nVidia SLI.

SuperAA

Основной функцией этого алгоритма является повышение качества изображения. Одно и то же изображение попадает на все видеокарты, но при этом, имеет различные шаблоны сглаживания. 

Видеокарта осуществляет сглаживание кадра, используя некоторый шаг, который формируется относительно динамики обработки изображения в другой видеокарте. После обработки полученные изображения смешиваются и выводятся. Так достигается максимальная четкость и проработанность изображения. Существуют следующие режимы сглаживания: 8x, 10x, 12x и 14x. В технологии nVidia SLI данный метод называется SLI AA.

Hybrid CrossFireX или Dual Graphics

Dual Graphics (или, как его раньше называли, Hybrid CrossFireX) — это возможность APU линейки Fusion A-серии Llano существенного увеличения общей производительности видео-системы. При данном подходе, интегрированный GPU работает вместе с подключенной дискретной видеокартой, и дополняет ее. 

Кроме того, Llano может осуществлять работу с GPU, обладающими более быстрым (или наоборот, медленным) ядром, чем его собственное. Это делается для осуществления корректной работы. При этом важно отметить,  что метод Dual Graphics не требует идентичного GPU и при этом не вредит более быстрому GPU, в случае, если его производительность ниже (как это устроено в CrossFire). По факту, он осуществляет баланс доступного аппаратного обеспечения в целях достижения большей производительности.

Однако, у Dual Graphics существуют и недостатки, и они весьма значительны:

  • Работа возможна только в приложениях, применяющих DirectX 10 или DirectX 11. Если применяется DirectX 9 (либо же, более ранний движок), то производительность падает до самой медленной из двух установленных видеокарт.
  • Работа Dual Graphics возможна, если коэффициент графической производительности составляет, как минимум, «два к одному». Если же видеокарта в 3 раза быстрее GPU Llano, то режим Dual Graphics не будет возможен.

OpenGL не поддерживает Dual Graphics, он работает только на GPU, который управляет основным выходом дисплея. Несмотря на то, что данная функция действительно работает, специалисты отмечают временами некоторое «заикание» изображения в моменты, когда графическая система слишком нагружена.

#