Гидра в массы. Обзор системной платы MSI 870A Fuzion Power Edition с поддержкой технологии HYDRA Engine

HYDRA Engine. Архитектура, принцип работы и результаты тестирования

Перед тем, как погрузиться в подробное рассмотрение технологии HYDRA, напомним общие принципы работы multiGPU конфигураций. Существует три основных режима работы SLI и CrossFire: SFR, AFR, и Super AA. Первые два предназначены для увеличения производительности, последний направлен на повышение качества изображения. Остановимся подробно на каждом из них. В режим SFR (Split Frame Render) кадры разбиваются на отдельные участки, после чего каждая видеокарта обрабатывает «свой участок». Конечное изображение формируется «мастер-картой», к которой подключен монитор. Режим AFR (Alternate Frame Rendering) подразумевает поочередную обработку целых кадров каждым из графических адаптеров. На практике это выглядит так: один из акселераторов обрабатывает все четные кадры, а второй — все нечетные. В теории, оба метода могут давать двукратный прирост производительности. Как мы уже говорили, метод Super AA (Anti Aliasing) предназначен для улучшения качества картинки. В этом режиме обе видеокарты обрабатывают один и тот же кадр с небольшим смещением, при наложении эффект «гребенки» (aliasing) уменьшается и изображение выглядит более реалистичным. На практике, эффективность работы конфигураций multiGPU напрямую зависит от оптимизации кода игры и поддержки со стороны драйверов графических адаптеров.

За долгие годы существования и SLI, и CrossFire достигли «зрелости», и построение multiGPU становится все более актуальным. На рынке имеется масса материнских плат с поддержкой двух и более видеокарт, невысокое энергопотребление позволяет обойтись скромными по мощности блоками питания, а поддержка со стороны игр и драйверов постоянно совершенствуется. Так, для апгрейда видеоподсистемы пользователю достаточно поставить дополнительный акселератор, но он должен быть той же модели, или хотя бы принадлежать к тому же семейству видеочипов. Про объединение в SLI или CrossFire карт разных поколений даже и речи не идет! Но в 2009 году компания Lucdlogix представила революционную разработку — HYDRA Engine, которая позволяет не только объединять ресурсы видеокарт, принадлежащих к разным поколениям, но и создавать multiGPU конфигурации на базе решений NVIDIA и AMD.

Для этого был разработан чип Lucid LT22102, который представляет SoC (System on Chip), содержащий в себе RISC-процессор, функционирующий на частоте 300 МГц, коммутатор на 48 линий PCI-Express и некоторые другие вспомогательные блоки. Чип произведен с соблюдением норм 65 нм литографического техпроцесса и отличается умеренным тепловыделением.

HYDRA Engine

Как видно из блок-диаграммы, 16 линий PCI-Express 2.0 предназначены для связи Hydra с контроллером PCI-E системной платы, а два интерфейса PCI-Express 2.0 х16 используются для подключения видеокарт. Основное назначение чипа — анализ кадров изображения и распределение нагрузки между видеокартами, на которых построена multiGPU конфигурация.

HYDRA Engine

Драйвер HYDRA использует профили различных приложений и определяет оптимальный алгоритм параллельной обработки в зависимости от типа и количество установленных видеоадаптеров.

Этот процесс имеет собственное имя — Real Time Distributed Technology (RTDT). По заявлениям разработчиков использование RTDT имеет ряд неоспоримых преимуществ:
  • увеличение производительности на конфигурации multiGPU даже в случае отсутствия поддержки со стороны приложения (игры);
  • возможность объединения ресурсов видеокарт различных поколений;
  • построение multiGPU с одновременным использованием видеокарт AMD и NVIDIA;
  • отсутствие необходимости мостиков SLI, CrossFire.
Для успешной реализации такой грандиозной задумки требуется качественная программная составляющая. Это связано с перманентным обновлением драйверов для видеокарт и огромным разнообразием 3D-игр. Словом, у программистов Lucidlogix работы хоть отбавляй. Технология HYDRA Engine работает только для приложений, разработанных с использованием API DirectX9/10/11, поддержка OpenGL отсутствует. Разработчик заявляет о совместимости с видеокартами AMD Radeon HD 4xxx, HD 5xxx и NVIDIA GeForce серий 9xxx, 2xx, 4xx. На текущий момент реализована поддержка трех вариантов построения multiGPU конфигураций: A-mode, N-mode и X-mode. В режиме A-mode пользователь может комбинировать одинаковые видеоадаптеры AMD, а также основанные на разных видеоядрах, что невозможно в обычной конфигурации CrossFire. Например, благодаря технологии HYDRA Engine пользователь может объединить ресурсы AMD Radeon HD 4850 и AMD Radeon HD 5750. Режим N-mode предлагает аналогичные возможности для видеокарт NVIDIA. Но самый интересный, на наш взгляд, режим — X-mode. Именно он позволяет комбинировать в одной системе видеокарты NVIDIA и AMD. Правда, этот режим доступен лишь в ОС Microsoft Windows 7. Кроме того, акселераторы, объединяемые в X-mode, должны иметь идентичную производительность. Иными словами, в связке Radeon HD 5870 и GeForce GTS 240 нет никакого практического смысла. В любом случае, HYDRA Engine предлагает гораздо большую гибкость при объединении ресурсов нескольких графических адаптеров, чем проприетарные SLI и CrossFire.

Функционирование HYDRA Engine мы испытывали на системе следующей конфигурации:
  • процессор: AMD Phenom II X6 1055T (3,5 ГГц, 6 ядер, TC off);
  • кулер: Xigmatek HDT1284S (1400 об/мин);
  • материнская плата: MSI 870A Fuzion Power Edition (BIOS 1.1B22 от 12.08.2010);
  • память: Take-Ms PC-10660 (DDR3-1333, 2x2 ГБ + 2x1 ГБ);
  • жесткий диск: WD10FALS (1 ТБ, 7200 об/мин, 32 МБ);
  • блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
Система работала под управлением ОС Microsoft Windows 7 Enterprise 64 bit (90-дневная ознакомительная версия), на которую были установлены последние обновления на сентябрь 2010 г. Файл подкачки и UAC были отключены, более никаких модернизаций не проводилось. Безусловно, самый интересный режим работы HYDRA Engine — это X-mode, поэтому тестирование проводилось именно в таком режиме. Компанию нашей штатной видеокарте Powercolor Radeon HD 5850 1GB составила одна из младших моделей Fermi - MSI N465GTX Twin Frozr II Golden Edition, которая примечательна тем, что выпущена ограниченным тиражом в 1000 экземпляров. Кроме того, эксклюзивная модель оснащена превосходной медной системой охлаждения, которая гораздо эффективнее штатной турбины NVIDIA. В остальном, начиная от дизайна РСВ, элементной базы и заканчивая частотами, на которых функционирует видеокарта, Twin Frozr II Golden Edition ничем не отличается от референсных GeForce GTX465. Впрочем, производительности GTX465 в штатном режиме вполне хватает для успешной борьбы с Radeon HD5830, а в некоторых играх и со старшими моделями семейства HD 58xx.

Во время тестирования обе видеокарты функционировали на своих штатных частотах под управлением драйверов Catalyst 10.9 для AMD Radeon и ForceWare 260,63 для NVIDIA GeForce:

HYDRA Engine

HYDRA Engine

Для активации HYDRA Engine необходима установка специализированного программного обеспечения. С сайта Lucidlogix был загружен инсталляционный пакет версии 1.6.109 от 07.09.2010, содержащий драйверы и системное ПО. После установки и перегрузки системы в области нотификаций появляется значок, нажав на который можно вызвать главное окно HydraLogix. Интерфейс несколько аляповатый, но простой и понятный. Возможно, свою роль здесь сыграла симпатичная девушка-андроид, но, скорее всего, сказался минимум доступных настроек.

HYDRA Engine

Пользователь может задействовать HydraLogix только в тех играх и приложениях, для которых эффект использования максимален.

HYDRA Engine

Для этого достаточно отметить соответствующие чекбоксы, остальные же игры будут запускаться на ресурсах видеоадаптера, который вставлен в первый по счету разъем PCI-Е х16. Если игра присутствует в списке, но HydraLogix не желает активироваться, то нужно вручную прописать путь к .ехе файлу приложения.

Итак, самое время перейти к результатам тестирования. Для тестов были выбраны 11 современных игр:
  • Alien vs. Predator;
  • Call of Juarez;
  • Crysis;
  • DIRT 2;
  • Far Cry 2;
  • Just Cause;
  • Lost Planet 2;
  • Resident Evil 5;
  • S.T.A.L.K.E.R Call of Pripyat;
  • Tom Clancy`s HAWX;
  • World in Conflict II.
Также было проведено тестирование в синтетическом пакете Futuremark 3DMark Vantage и Ungine Heaven 2.1. Так как в тестировании принимали участие достаточно мощные видеокарты, тесты проводились в «родном» разрешении монитора LG W2600HD — 1920x1200 с максимальными настройками качества. Результаты тестирования таковы, что из 11 игр только в двух имеется заметный эффект от использования HYDRA Engine. Это Alien vs. Predator и Resident Evil 5:

HYDRA Engine

HYDRA Engine

Отличный прирост до 48% наблюдается в Alien vs. Predator при полном сохранении стабильности и неизменно высоком качестве картинки! В Resident Evil 5 прирост скромнее, но все же составляет 25%, а это уже нельзя списать на погрешность измерения.

В других играх все не так радужно. Just Cause отказалась запускаться, а Lost Planet 2 «вылетала» в процессе тестирования. В остальных играх измерения фиксировали показания fps на уровне одиночной Radeon HD 5850, которая была установлена в первый слот PCI-E x16.

В специализированных тестовых пакетах ситуация гораздо лучше. В 3DMark Vantage результаты выросли почти на 53% в общем зачете и более 55% в тесте GPU.

HYDRA Engine

HYDRA Engine

Но еще больший, просто невероятный результат продемонстрировал X-mode HYDRA Engine в тесте Ungine Heaven 2.1:

HYDRA Engine

Целых 78%! Нам остается пожелать программистам Lucidlogix не прекращать работы над драйверами, чтобы подобный прирост стал нормой в подавляющем большинстве игр. А пока… Количество приложений, под которые оптимизированы драйверы HYDRA Engine, не очень велико и построение X-mode вряд ли можно назвать разумной затеей. Хотя сама концепция смелая и вызывает неподдельный интерес. А сейчас перейдем к завершающей части нашего обзора — изучению общего уровня производительности системной платы MSI 870A Fuzion Power Edition.
Соревнуясь со временем