SLI или зачем нам чипсет от NVidia?!

В 1998 году небезызвестная 3dfx представила графический адаптер Voodoo2 с технологией SLI (Scan Line Interleave), благодаря которой появилась возможность объединить две подобные видеокарты для формирования изображения методом чередования строк, что увеличивало быстродействие графической подсистемы и разрешение экрана. Единственным существенным недостатком на то время была цена - $600 за комплект "настоящего геймера". После перехода с шины PCI на AGP компания выпускает в 2000 году чип VSA-100 с поддержкой SLI, но время для новой разработки, как и для самой компании, подходило к концу. И уже в 2001 году 3dfx была куплена со всеми её наработками всего за ~100 млн. долларов ни кем иным, как компанией NVidia


Немного о SLI

Для повышения производительности графической подсистемы настольного компьютера порой бывает недостаточно возможностей самих видеокарт, и производители видеочипов предлагают технологии, позволяющие объединить несколько акселераторов для достижения требуемого эффекта. Да и вечная борьба двух основных чипмейкеров, ATI (уже AMD) и NVidia, за лидерство в этом сегменте рынка сыграла не последнюю роль в появлении данных возможностей. Итак, достаточно взять два одинаковых видеоадаптера, специальную материнскую плату и в конечном итоге мы сможем получить почти двукратный прирост производительности, в зависимости от приложения. И если с технологией CrossFire от ATI/AMD все понятно и никаких вопросов не возникает, так как стандарт уже открытый, о чем свидетельствует поддержка со стороны чипсетов Intel (забавно, не правда ли? Intel поддерживает технологии AMD), то с режимом SLI (в новой интерпретации: Scalable Link Interface - масштабируемый интерфейс соединений) от NVidia не все так гладко, как кажется на первый взгляд.



С возможностью построения тандема из двух видеокарт от самой компании все в порядке, об этом можно не волноваться, а вот как его построить, вот в чем вопрос. Если для CrossFire достаточно чипсета от AMD и Intel (либо другого, рассчитанного для CrossFire), то компания NVidia ни в коей мере не захотела делиться пирогом и её детище поддерживают лишь её же чипсеты. Но вернемся опять к истории. После долгого периода затишья и желания быть впереди планеты всей, NVidia в 2004 году представляет технологию SLI (а зачем выдумывать новое название, если в активах есть уже что-то подобное). Правда, на тот момент единственным чипсетом, поддерживающим режим SLI, был Intel E7525 (а не решение от NVidia), на котором и демонстрировались возможности новой технологии. Всё прошло неплохо, появилось мнение о возможности поддержки SLI не только на чипсетах Intel, но и на решениях от VIA, SIS и т.д. - главное, чтобы материнские платы на их базе имели два слота PCI-E x16. А NVidia тем временем разрабатывала собственные чипсеты для SLI, и когда соответствующие продукты появились на рынке - заблокировала в драйверах возможность объединения двух видеокарт на сторонних чипсетах. И с тех пор попытки включить режим SLI на наборах логики не от NVidia пресекаются компанией в каждой новой версии видеодрайверов.


Что необходимо?

Но разве что-то может нам помешать хоть краем глаза взглянуть на тот самый режим SLI не на NVidia-чипсете? Конечно же, нет - и для наших начальных экспериментов был собран тестовый стенд на базе i975X и двух видеокарт GeForce 7900GT. Список подобранных компонентов будет чуть ниже, а сейчас необходимо сказать пару слов о самом важном, а именно о драйверах ForceWare, в которых и будет активизироваться режим SLI. Для беспроблемного включения этого режима на i975X можно воспользоваться ForceWare версии 65.xx, но они староваты и вряд ли могут подойти. В версиях постарше NVidia заблокировала "все пути отступлении" и единственным выходом могут послужить драйвера, модифицированные народными умельцами. Пока выше ForceWare 84.xx-85.xx найти пропатченные драйвера в Сети (а именно там они "обитают") не представляется возможным, но для исследования возможностей работы SLI на "неродном" чипсете этого будет достаточно. Так как модифицированные драйверы на официальных сайтах не лежат, то придется воспользоваться поиском. Не стесняясь, набираем комбинацию "modded+drivers+sli+975" и результат не заставит себя долго ждать. Устанавливаются они привычным способом, и если железо подходит по всем критериям, то можно будет поставить заветную галочку напротив Enable SLI multi-GPU в настройках драйвера.

Еще один плюс чудо-драйверов в том, что они подходят для включения режима SLI на любом чипсете, хотя и менее гарантированно, чем на интеловских наборах логики. Следующим необходимым звеном для получения максимальной отдачи от таких операций является соединительный мостик SLI-bridge (идет в комплекте с материнскими платами с поддержкой SLI, на базе чипсетов NVidia, бывает гибким и жестким), по которому передаются данные между видеокартами, что значительно увеличивает производительность по сравнению с использованием только шины PCI-E.



Также для увеличения быстродействия желательно использовать материнскую плату (чипсет), поддерживающую формулу распределения линий шины PCI-E между графическими разъемами: "PCI-E x16+ PCI-E x16" или как минимум "PCI-E x8+ PCI-E x8". Если же будет доступна лишь "PCI-E x16+ PCI-E x4" (например, во всех чипсетах Intel до i975X, который поддерживает "PCI-E x8+ PCI-E x8"), то это негативно скажется на производительности тандема.


Тестовая система

Для ознакомления с возможностями SLI на чипсете от Intel мы собрали следующую конфигурацию:

  • Материнская плата: Intel D975XBX2 (Intel 975X)
  • Процессор: Intel Core 2 Extreme X6800 (2,93 ГГц, 4 Мб кэш, FSB1066, LGA775)
  • Память: 2хTeam Xtreem TXDD1024M1066HC4 (1 Гб, DDR2, 1066 МГц)
  • Система охлаждения: Thermaltake Big Typhoon
  • Видеокарта: 2xMSI NX7900GT (GeForce 7900GT, 256MB)
  • HDD: Samsung HD120IJ (120 Гб, 7200 об/мин, SATAII)
  • Привод: Samsung TS-H552 (DVD+/-RW)
  • Блок питания: Thermaltake Purepower PowerStation 520W (W0073RE, 520 Вт)


Тестирование проводилось в среде Windows XP Professional Edition SP2, для видеокарт использовался модифицированный ForceWare 84.21. Память работала в двухканальном режиме на частоте 800 МГц с таймингами 3-3-3-8. Остальные параметры системы не так критичны.

Как и ожидалось, после установки пропатченных драйверов у нас появилась возможность включить режим SLI и провести все необходимые тесты, при этом система вела себя вполне стабильно, и никаких намеков на некорректное взаимодействие компонентов не наблюдалось.




Бонус

Исследование работоспособности режима SLI только на Intel D975XBX2 было бы неполным, и мы пошли дальше, продолжив эксперименты на… материнской плате Sapphire Pure CrossFire PC-A9RD580, основанной на AMD Xpress 3200 (RD580), поддерживающей процессоры AMD Socket 939, 32 линии PCI-E (по 16 для каждого разъема PCI-E x16) и режим CrossFire. Да-да, именно на чипсете AMD было решено проверить конкурирующую технологию, ведь все необходимые блоки, отвечающие за SLI, находятся внутри видеочипов NVidia и вся эта технология в итоге становится, грубо говоря, софтовой, что от железной части требует, как было сказано в начале, лишь наличие двух разъемов PCI-E x16.

Компания NVidia собрала еще не все сливки с сегмента рынка высокоуровневых систем и для задействования режима SLI мы опять воспользовались чудо-драйверами (еще бы), и опять же появился заветный пункт в настройках драйверов.



Но все прошло не так гладко, как в первом случае. После установки двух видеокарт невозможно было пройти тесты. Снижение в BIOS Setup количества линий PCI-E для каждого из разъемов до восьми решило проблему не полностью: тест 3DMark06 просто-напросто вылетал "на полпути". В качестве оппонента была выбрана плата ASUS A8N32-SLI Deluxe на базе nForce4 SLI x16 с нативной поддержкой SLI и формулой "PCI-E x16+ PCI-E x16". И даже с этой системой наблюдались некоторые проблемы, а именно: один из адаптеров вел себя нестабильно и выдавал порой артефакты в игровых приложениях, а синтетический тест вообще невозможно было пройти. На других системных платах "глюкавая" видеокарта работала безупречно. В чем была проблема, выяснить не удалось, возможно, просто несовместимость, но серийные номера отличались лишь на единицу. В этом случае остается лишь гадать, кто виноват.

Второй набор тестового оборудования имел следующий вид:

  • Материнская плата №1: Sapphire Pure CrossFire PC-A9RD580 (AMD RD580)
  • Материнская плата №2: ASUS A8N32-SLI Deluxe (nForce4 SLI x16)
  • Процессор: AMD Athlon64 3000+ (1800@2700 МГц, DH-E6, Socket 939)
  • Память: CORSAIR TWINX2048-3500LLPRO (2x1 Гб, DDR, 400@490 МГц)


Остальное оборудование аналогично первой системе. Процессор Athlon64 3000+ был разогнал с 1,8 ГГц до 2,7 ГГц, двухканальная память при этом функционировала на эффективной частоте 490 МГц при таймингах 2,5-3-3-8-2T. Операционная система Windows XP Professional Edition SP2, видеодрайвер ForceWare для системы на ASUS A8N32-SLI Deluxe использовался оригинальной версии 84.21, на базе Sapphire PC-A9RD580 - пропатченный. Данные системы ни в коем случае нельзя сравнивать с первой конфигурации, только между собой.


Результаты тестирования

Первым представим вам график результатов в синтетическом приложении 3DMark06 от Futuremark тестовой системы на базе Intel 975XBX2. Результаты второй и третьей системы не включены ввиду их отсутствия как таковых при режиме SLI, а при одиночной карте они оказались почти равными.



Как видите, установка второй карты без соединительного мостика увеличила производительность на 61%, а с мостиком добавила еще 5% и в итоге мы получили 66%. Конечно, это далеко от желаемых 100%, но практически соответствует сегодняшним реалиям, когда две объединенные вместе карты не всегда могут показать двукратный рост производительности. Также обращает на себя внимание то, что использование дополнительного элемента в виде SLI-bridge совсем не обязательно, но это частный случай, который зависит от конкретного приложения.

В игровом приложении F.E.A.R. использование просто двух карт для платформы Intel дало всего лишь 24%, с использованием "перемычки" производительность выросла на 80%, а это уже прекрасный результат.



Жаль, что NVidia блокирует режим SLI для чипсетов сторонних производителей, иначе, при универсальности продуктов, пользователи могли бы сами выбирать, что им предпочтительней: режим CrossFire или SLI. Да и тесты, проводимые на таких платах, стали бы куда "честней и прозрачней". Если сравнить между собой результаты, полученные на чипсетах AMD RD580 и NVidia nForce4 SLI x16 при использовании двух видеокарт, то разницу в 4% можно списать на двукратно уменьшенную нами пропускную способность графических интерфейсов у Sapphire PC-A9RD580. Отсутствие результата ASUS A8N32-SLI Deluxe в режиме SLI с соединительным мостиком не дает полной картины реального быстродействия двух систем, но с тем, что мы имеем, можно с полной уверенностью предположить, что разницы между решениями AMD и Nvidia незначительна.

И, наконец, уже ставшая старой игра Doom 3 (версия 1.0), в которой все системы показали падение производительности, особенно на платформе Intel (9%). И только на плате от ASUS наблюдается рост менее одного fps, что вряд ли оценят геймеры на фоне конечной стоимости системы.



Это тот случай, когда без оптимизации - как со стороны драйверов (если драйвер не знает или некорректно распознал приложение, то, используя SLI, можно не наблюдать роста производительности), так и со стороны приложения - можно не получить желаемого эффекта, тем самым поставив под сомнение целесообразность любой технологии объединения двух акселераторов для увеличения скорости работы графической подсистемы.


Заключение

Подытоживая данные, полученные нами в ходе эксперимента, мы можем заявить: технология SLI работает на чипсетах Intel и даже AMD. Да и почему бы ей не работать на интеловских чипсетах, если именно на них и начинал свое шествие Scalable Link Interface? Именно Intel 975X должен был стать топовым продуктом в линейке Intel с поддержкой этой технологии. Но кому-то показалось, что подправить свое благосостояние можно блокировкой возможности использовать SLI на сторонних решениях. Естественно, такое положение дел устраивает калифорнийскую компанию, но сколько продается наборов логики nForce с технологией SLI, а сколько видеокарт? Конечно, это дело NVidia, как ей поступать в такой ситуации. В итоге, если даже и появится возможность использовать режим Multi-GPU в выпущенных платах на базе чипсетов Intel, то быстродействие подобных систем не будет на должном уровне, ведь соединительного мостика, благодаря которому происходит обмен данными между картами, в комплекте не было и нет, в большинстве случаев. Но, как говорится, спрос делает предложение и, возможно, на рынке появятся различные на вид и цвет SLI-bridge по цене менее $10, а нам останется лишь докупить недостающую деталь.

Что касается проблемной работы режима SLI на чипсетах AMD, то, возможно, это связано конкретно с нашим экземпляром платы или же, что вероятней всего, с самими драйверами ForceWare, ведь они не носят официальный характер, а были модифицированы "непонятно кем и непонятно где" - и тот, кто пользуется ими, делает это на свой страх и риск.

Но все плохое когда-нибудь заканчивается и, как стало известно, технологию SLI официально будут поддерживать будущие чипсеты Intel, но пока только мобильные. Возможно, что скоро и в настольном сегменте поставщиков SLI-решений станет немного больше, чем на данный момент.


Благодарим компанию Мастер-Групп (г. Днепропетровск) за предоставленные видеокарты MSI NX7900GT, блок питания Thermaltake PureStation 520W и жесткий диск Samsung HD120IJ, представительство Intel за материнскую плату D975XBX2 и процессор Intel Core 2 Extreme X6800, компанию Team Group Inc. за предоставленные модули памяти Team Xtreem TXDD1024M1066HC4, ASUS за материнскую плату A8N32-SLI Deluxe и модули памяти Corsair, а также компанию Sapphire за предоставленную материнскую плату PC-A9RD580.
Соревнуясь со временем