SLI

SLI (Scalable Link Interface) — технология, созданная компанией NVIDIA, позволяющая подключать друг к другу несколько видеокарт для увеличения мощности при обработке трехмерного изображения.

История

В 1998 году компания 3dfx обнародовала свежеиспеченный графический процессор Voodoo2. В нем, помимо множества других нововведений, была также реализована и технология SLI, которая делала возможной совместную работу двух чипов Voodoo2. Более того, технология SLI была доступна и для других видеокарт, причем, обладающих совершенно различными объемами памяти. 

Так, технология SLI сделала воможной работу с разрешением 1024x768, а в те времена это было сродни фантастике. Впрочем, несмотря на столь яркие преимущества, SLI от 3dfx имел и ряд недостатков, главным из которых, как нетрудно догадаться, былf высокая цена. Также многие пользователи жаловались на большое тепловыделение у карт, при реализации данной технологии, к тому же нередко возникали проблемы, связанные с чересстрочной синхронизацией конечного изображения. 

Но вскоре случился масштабный переход видеокарт с шины PCI на новый порт AGP. Поскольку материнские платы оснащились только одним AGP-портом, то производство видеокарт, имеющих поддержку SLI-технологии, было на время остановлено.

В 2000 году, когда вышел новый чип VSA-100 3dfx технологию SLI внедрили и в AGP-интерфейс, но теперь она была реализована в рамках одной платы, на ней размещались 2 или 4 чипа. Впрочем, платы, построенные на SLI-принципе, отличались большим энергопотреблением и выходили из строя из-за проблем с электропитанием. В общей сложности, плат Voodoo5 6000 было продано порядка 200 штук по всему миру, из них реально рабочими оказались всего 100.

В 2001 году, компания NVIDIA выкупила компанию 3dfx за $110 млн. Вместе с появлением на свет спецификации PCI-E, появилась и возможность вновь подключать к материнской плате несколько видеокарт. В 2004 году NVIDIA объявила о том, что фирменные продукты компании теперь имеют поддержку технологии мультичиповой обработки SLI, которая несколько сменила название: на Scalable Link Interface (масштабируемый интерфейс).

Позднее, по мере развития компании, в 2006 году появилась версия технологии Quad SLI, которая давала возможность объединять две двухчиповые видеокарты. Очень широко одно время использовалась для этих целей видеокарта GeForce 7900GX2. 

В конце 2007 года была представлена технология 3-Way SLI, которая давала возможность пользователям объединять в связке до 3 видеокарт Nvidia.

Принципы

Чтобы построить работающую систему SLI потребуется:

  • Материнская плата с двумя (и более) портами PCI Express, имеющая поддержку технологии SLI;
  • Надежный блок питания (от 550 Ватт и выше), предпочтительнее блоки SLI-Ready;
  • Видеокарты GeForce 6/7/8/9, GT(S/X)200/300/400/500/600 или Quadro FX, построенные на шине PCI Express;
  • Специальный мост для объединения видеокарт.

Чипсеты для работы с технологией SLI настраиваются программно. Обязательным условием является то, что видеокарты должны быть одного класса, но при этом ни версия BIOS, ни производитель принципиального значения не имеют.

Как и в случае с технологией CrossFire, SLI-система может быть построена двумя способами:

  1. Посредством сспециального мостика;
  2. Программно.

В программном случае заметно увеличивается нагрузка на шину PCIe, что в итоге, отрицательно сказывается на производительности.

Широкое распространение получила и система Quad SLI, которая предполагает собрание двух двухчиповых плат в единую SLI-систему, либо же объединение 4-х одночиповых плат. Так, в построении изображения задействовано 4 чипа. Важно отметить, что технология Quad SLI способна вести корректную работу исключительно с операционной системой Windows 7 и Windows Vista. Windows XP не дает ее использовать ввиду установленных ограничений.

Нередко производители «двойных» видеокарт (EVGA, Palit) указывают суммарный объем локальной памяти. Однако, на деле, данные SLI -видеоадаптеры, могут задействовать лишь собственную установленную на них память. Так, при построении изображения, видеокарта GeForce GTX295 может использовать только свои внутренние 896 Мб памяти, поскольку ее чипы обладают лишь половиной от заявленной производителем памяти.

Сочетание нескольких видеокарт по технологии SLI является весьма производительным решением, однако при этом возникает проблема процессорозависимости, поскольку большинство современных игр сильно нагружают процессор, а вместе с ними и сама технология SLI является весьма «прожорливой». 

Поэтому, для того, чтобы полностью реализовать потенциал такого «тандема», требуется мощный процессор с высокой тактовой частотой, иначе не будет ожидаемого от технологии SLI прироста мощности. Маленькая тактовая частота процессора приводит к падению показателя FPS (Frames Per Second — кол-во кадров в секунду), более высокая же частота (например, 4.5-5 ГГц) на FPS уже никак не сказывается.

Алгоритмы построения изображений

Split Frame Rendering

В данном алгоритме изображение делится на несколько частей. Количество этих частей идентично количеству видеокарт в связке. Каждая видеокарта занимается обработкой исключительно своей части изображения, причем, как его геометрии, так и пиксельной составляющей. В системе CrossFire от AMD данный метод носит название Scissor. 

Alternate Frame Rendering

Кадры обрабатываются по очереди. Сперва одна видеокарта занимается обработкой исключительно четных кадров, потом другая — обрабатывает лишь нечетные. Впрочем, данный алгоритм имеет и специфический недостаток: сложность кадров может разниться, что сказывается на времени их обработки разными видеокартами. Данный алгоритм был запатентован компанией ATI, когда начался выпуск двухчиповых видеокарт.

SLI AA

Ключевой функцией этого алгоритма является улучшение качества изображения. Все видеокарты осуществляют обработку одной и той же картинки, но с разными шаблонами сглаживания. Так, одна видеокарта сглаживает кадр с некоторым шагом относительно изображения другой видеокарты, после чего полученные изображения смешиваются и выводятся. За счет применения данного алгоритма, достигается максимальная четкость изображения. В ATI CrossFireX данная технология имеет название SuperAA.

Существуют следующие режимы сглаживания: 8x, 10x, 12x, 14x, 16x и 32x.

#