Технология crossfire что это
FAQ по CrossFire X
AMD(ATI) CrossFireX — технология, позволяющая одновременно использовать мощности двух и более видеокарт Radeon для построения трёхмерного изображения. Является развитием технологии ATI CrossFire.
Каждая из видеокарт, используя определённый алгоритм, формирует свою часть изображения, которое передаётся в чип Composing Engine мастер-карты, имеющий собственную буферную память. Этот чип объединяет изображения каждой видеокарты и выводит финальный кадр.
Требования.
Для построения компьютера на основе CrossFire необходимо иметь:
1. материнскую плату с двумя и более разъёмами PCI Ex.
AMD(ATI) CrossFireX — технология, позволяющая одновременно использовать мощности двух и более видеокарт Radeon для построения трёхмерного изображения. Является развитием технологии ATI CrossFire.
Каждая из видеокарт, используя определённый алгоритм, формирует свою часть изображения, которое передаётся в чип Composing Engine мастер-карты, имеющий собственную буферную память. Этот чип объединяет изображения каждой видеокарты и выводит финальный кадр.
Требования.
Для построения компьютера на основе CrossFire необходимо иметь:
1. материнскую плату с двумя и более разъёмами PCI Express x16 с чипсетом AMD или Intel определённой модели;
2. мощный блок питания;
3. видеокарты с поддержкой CrossFire.
Видеокарты должны быть одной серии, но необязательно одной модели. При этом быстродействие и частота CrossFire-системы определяется характеристиками чипа наименее производительной видеокарты.
CrossFire-систему можно организовать тремя способами:
НЕ РЕКОМЕНДОВАННЫЕ ЧИПСЕТЫ:
для матплат под Intel LGA1156:
Intel H55/57 (x16+x4(через «южный» мост), PCI-E 2.0/1.1)
для матплат под Intel LGA775:
Intel 945P (x16+x4(через ICH7), PCI-E 1.1)
Intel P965 (x16+x4(через ICH8 ), PCI-E 1.1)
Intel P35 (x16+x4(через ICH9), PCI-E 1.1)
Intel P31 (x16+x4(через ICH9), PCI-E 1.1)
Intel P43 (x16+x4(через ICH9), PCI-E 2.0/1.1)
обьяснение здесь:
/blog/Northwood3400
более старые не освещаю т.к. они заведомо не раскроют потенциал современных карт по причине отсутствия поддержки процессоров Intel Core 2 и AMD Phenom.
Производительность карт в CrossFireX серьёзно зависит от мощности процессора
/blog/Northwood3400
Перекрестный огонь. Обзор технологии CrossFire от ATI
Принцип работы CrossFire
На бумаге ATI CrossFire смотрится даже лучше, чем NVIDIA SLI.
Если в системе SLI используются две одинаковые карты, то у CrossFire они разные. Для сборки такой системы, кроме стандартной графической карты Radeon X800 или X850 (в режиме slave ), потребуется CrossFire-версия X800 или X850 (в режиме master ). В отличие от SLI они не соединяются между собой мостиком — только мониторным кабелем.
Специальный контроллер на видеокарте попиксельно смешивает картинки, сгенерированные обычной и CrossFire-картой, после чего выводит изображение на дисплей. Сигналы от обычной карты передаются в цифровом виде по интерфейсу DVI через короткий кабель, поэтому потерь в качестве, теоретически, быть не должно.
Подобное разделение на простую и CrossFire-версию карт, на первый взгляд, можно расценить как недостаток по сравнению с SLI. Ведь в случае с решением NVIDIA вам не нужно думать, какую карту брать — обе одинаковые. С другой стороны, концепция ATI дает определенные преимущества.
Как мы уже говорили ранее, для SLI требуются две абсолютно идентичных карты. Даже карты одного производителя нельзя использовать вместе, если они различаются версиями BIOS (благо прошивку можно обновить).
Отличить CrossFire-версию карты можно разве что под микроскопом.
Основные преимущества ATI CrossFire | |||||||||||||
Таблица 1 | ||||||||||||
|
Больше режимов работы, хороших и разных
Преимущества: совместим со всеми играми, обеспечивает оптимальное распределение нагрузки.
В режиме Scissor картинка делится на две части по горизонтали. Соответственно, одна карта вычисляет верхнюю часть, а вторая — нижнюю (как в случае SLI). Динамическая балансировка нагрузки позволяет равномерно нагрузить обе видеокарты. Такой режим является стандартным для приложений OpenGL.
Преимущества: работает с большинством игр.
Недостатки: обе карты просчитывают геометрию сцены.
Режим Alternate Frame Rendering (AFR) распределяет нагрузку следующим образом: одна карта просчитывает все четные кадры, а вторая — нечетные. Так формируется последовательность кадров, которые быстро сменяют друг друга.
Преимущества: карты оптимально распределяют нагрузку, AFR обеспечивает полное ускорение геометрии.
Недостатки: не работает в играх, где используется функция render-to-texture.
Преимущества: удвоение режима FSAA без потери скорости.
Недостатки: не дает повышения частоты кадров.
Radeon Xpress 200: чипсеты для AMD и Intel
Уже некоторое время ATI выпускает свои чипсеты, однако большого успеха на этом поприще компания до сих пор не добилась. Системные платы есть в продаже, они стоят недорого и обеспечивают достойную производительность, однако не слишком популярны среди пользователей. С чипсетом Radeon Xpress 200 CrossFire Edition компания надеется изменить ситуацию, нацелившись на энтузиастов и хардкорных геймеров.
На момент написания статьи карты CrossFire не добрались до прилавков, однако есть информация, что в режим двух карт можно переходить без перезагрузки (в отличие от SLI), кроме того, в CrossFire можно работать с несколькими мониторами (до 5 ).
Уже сейчас известно, что ASUS, DFI, Gigabyte, ECS, Sapphire, MSI и другие компании выпустят свои версии плат с поддержкой CrossFire.
ATI сразу выпустит Radeon Xpress 200 CrossFire Edition под AMD и Intel.
Заключение
Представив технологию CrossFire, ATI попыталась превзойти SLI, и надо сказать, на бумаге все выглядит очень хорошо. CrossFire позволяет выбрать разные аппаратные конфигурации, предлагает несколько режимов работы и специальный режим улучшения качества изображения SuperAA.
Если вы купите системную плату на базе Radeon Xpress 200, то сможете обновить вашу систему до CrossFire, приобретя вторую видеокарту. В этом плане SLI несколько отстает, так как требует, чтобы вторая карта была идентичной.
Единственное, в чем SLI опережает CrossFire, — это цена. Учитывая, что версии CrossFire Edition представляют собой полноценные Radeon X800 XT PE или Radeon X850 XT PE, обойдутся они недешево. К примеру, если вы уже купили относительно недорого Radeon X850 Pro (12 конвейеров), то вам придется выложить круглую сумму за Radeon X850 XT PE CrossFire (16 конвейеров). И это с учетом того, что вы не сможете воспользоваться преимуществом второй карты в полной мере — будет задействовано всего 12 конвейеров. Владельцам X800 XL придется легче, так как от старших собратьев они отличаются только частотами.
Дело осталось за малым — заполучить рабочие образцы и испытать их в деле!
Асимметричный ответ ATI: новая технология CrossFire
24 мая, в Москве, в самый разгар жаркой весны, сотрудники фирмы ATI провели конференцию, посвященную описанной в этой статье технологии, подробностям новой игровой приставки Xbox 360 и другим не менее полезным вещам. Было здорово, спасибо Николаю Радовскому и другим представителям компании за полезную информацию и очень компетентные ответы на вопросы!
А теперь, не мешкая, перейдем к сути статьи:
ATI CrossFire — так официально называется канадский ответ на NVIDIA SLI, о котором шептались и «подозревали» технологические форумы сети еще полгода назад. Есть ли отличия? Да, несомненно. Есть ли преимущества? Судя по всему, да, и весьма значительные. Через некоторое время мы опубликуем тесты и практические исследования аспектов качества, а пока исследуем теоретические и архитектурные стороны и попробуем спрогнозировать тенденции и результаты. Общая архитектура CrossFire
Основная цель технологии — организация совместной работы двух графических ускорителей над построением изображения. Причем, архитектура должна быть не только эффективной (высокий КПД, низкая стоимость дополнительных схем, доступность для простых частных покупателей и энтузиастов), но и удобной в использовании (совместимость с уже существующими программами и даже с уже существующими аппаратными решениями, прозрачность, простота и надежность). Требований очень много, и, забегая вперед, похвалим ATI за качественный и очень продуманный подход при решении этих задач. Итак, нам предложена вот такая архитектура:
Несколько ускорителей (в варианте для пользователей их два) формируют собственную часть изображения, и выводят её через TMDS трансмиттеры в общепринятом цифровом стандарте DVI. Затем информация попадает в «черный» (на схеме — красный) ящик под названием Composing Engine, устройство, которое собственно и осуществляет совмещение результатов работы ускорителей для получения финального изображения. На выходе из этого красного ящика — вновь стандартный цифровой DVI сигнал, но на этот раз — уже финального кадра, собранного из двух порций данных, рассчитанных обоими VPU. Для устранения проблем с синхронизацией, Composing Engine содержит собственную буферную память, что позволяет этому устройству накапливать данные асинхронно, и, затем, по мере готовности обоих ускорителей, формировать и выдавать результирующий кадр. Таким образом, четкая синхронизация работы VPU не требуется, достаточно двух фактов — каждый VPU должен знать, какую часть данных ему надо рассчитать, и каждый VPU должен закончить передачу рассчитанных данных в этот «красный ящик», Composing Engine. После этого будет осуществлена передача кадра на устройство вывода, в формате DVI или (если нам нужен аналоговый сигнал) на внешний графический DAC, преобразующий цифровой DVI поток в стандартный аналоговый VGA сигнал.
Теперь самый актуальный вопрос как VPU будут делить между собой рассчитываемые данные? Небольшая теоретическая часть на эту тему:
Основные алгоритмы взаимодействия ускорителей
Для двух VPU будет происходить вертикальное разделение финального кадра на две зоны. Интересно, что граница зон не обязательно должна проходить по середине кадра и может выбираться динамически, исходя из сложности той или иной части изображения — грубо говоря, в верхней половине может оказаться меньше объектов, чем внизу (небо) и тогда один из ускорителей будет простаивать, что может быть скомпенсировано увеличением его зоны ответственности. Задача подобной динамической балансировки нетривиальна, и требует анализа сцены, что не всегда удобно. Этот метод хорош для сбалансированных по критерию геометрических вычислений / закраска приложений, так как в идеале (при правильном адаптивном делении кадра на зоны ответственности), позволит им поровну распределить и геометрическую и пиксельную нагрузку по двум ускорителям.
Итак, суммируем плюсы и минусы вышеописанных подходов:
|
Принципы построения SLI
Со времен 3Dfx и их SLI-технологии (Scan Line Interleave — чередование строчек) утекло немало времени. NVIDIA унаследовала наработки некогда известной компании и позаимствовала буквы для своей версии SLI. Теперь эти буквы расшифровываются как Scalable Link Interface — масштабируемый интерфейс. Что нужно для построения подобной системы? Понадобятся две карты серии GeForce 6/7/8 с шиной PCI Express x16, мост, объединяющий их, и системная плата с двумя PCIe x16. Последние производит пока только сама NVIDIA.
Но в компьютерном мире все быстро меняется, и вполне вероятно, что после покупки ATI американской AMD Intel захочет получить поддержку SLI на своих чипсетах любой ценой. Тем более что SLI уже была реализована на системной плате от Albatron (PX915P-2V). Правда, для этого самим производителям платы пришлось модифицировать драйвера ForceWare. Так или иначе, но факт налицо — поддержка чипсетов для работы с SLI и CrossFire осуществляется программно. При выборе видеокарт ограничений немного, главное, чтобы платы принадлежали к одному классу — можно объединить, например, две GeForce 6600 GT или пару GeForce 8800 GTX. Версия BIOS и производитель значения не имеют (с некоторых пор). Объединение в SLI возможно как с использованием специального мостика, так и без него, то есть программным путем. В последнем случае возрастает нагрузка на шину PCIe, что негативно сказывается на производительности.
После появления сдвоенных видеокарт GeForce 7950 GX2 пользователям стала доступна технология Quad SLI. Суть ее проста — берем две двухчиповые платы, устанавливаем в материнскую плату с парой разъемов PCIe x16, соединяем SLI-мостиком и получаем мощнейшую графическую подсистему. Все хорошо, если бы не несколько «но». Чтобы полностью раскрыть потенциал такой системы, нужна очень мощная конфигурация компьютера и широкоформатная ЖК-панель. Фактический прирост быстродействия от использования Quad SLI ниже ожидаемого, порядка 50% (на 4-кратный не тянет). Недавний выход GeForce 8800 GTX ставят жирный крест на Quad SLI, которая так и не получила широкого распространения. В будущем NVIDIA обещает реализацию технологии SLI на трех видеокартах класса GeForce 8800.
Необходимость мощного блока питания и вместительного корпуса никто не отменял.
|
Такие разные и похожие алгоритмы
И ATI, и NVIDIA заявляют, что используют уникальные технологии обработки изображения. Каждая из ниже перечисленных технологий имеет свои плюсы и минусы, может существенно повышать производительность в одной игре и давать лишь небольшой прирост в другой. Попробуем разобраться, что общего и разного в наработках двух конкурентов.
Начнем с единственного, по-настоящему уникального метода обработки.
SuperTiling (ATI)
Метод SuperTiling поддерживается только ATI. Картинка разбивается на отдельные участки и принимает вид шахматной доски. Каждая видеокарта обрабатывает свою часть изображения — квадратик 32 на 32 пикселя. Таким образом, нагрузка по закраске делится примерно поровну, а вот геометрическая дублируется — обе видеокарты рассчитывают одни и те же данные. Этот режим особенно пригодится в играх, где не делается упор на геометрическую составляющую.
Scissor (ATI), Split Frame Rendering (NVIDIA)
В случае с Scissor и Split Frame Rendering экран разделяется на несколько частей, каждая из которых обрабатывается отдельной видеокартой. При использовании двух плат изображение делится на две части по горизонтали. Нагрузка между видеокартами распределяется динамически, то есть разделение экрана происходит пропорционально загруженности сцены. Обе платы обрабатывают как геометрическую (полностью), так и пиксельную (свою часть) составляющие.
Alternate Frame Rendering (ATI, NVIDIA)
Технология Alternate Frame Rendering была запатентована ATI во времена двухчиповой карты Rage Fury MAXX. Сейчас AFR используют обе компании. В основе метода лежит поочередная обработка кадров: одной плате достаются четные кадры, другой — нечетные. В идеале такой подход должен обеспечивать двукратный прирост скорости. На деле все иначе. В силу того, что технология основана на принципах параллельной работы, вся геометрия, шейдерные программы и прочее обрабатываются на обеих платах — это плюс. Но из-за особенностей SLI/CrossFire возникают заметные задержки в реакции системы на действия пользователя (рывки). Почему? Да все просто — один кадр может быть довольно простым для обработки, а следующий во много раз сложнее. Тут-то и начинаются проблемы, времени на построение кадра требуется больше.
SuperAA (ATI), SLI AA (NVIDIA)
Вышеобозначенные режимы, в отличие от предыдущих, нацелены на повышение качества картинки, а не быстродействия. При использовании SuperAA (ATI) обе карты генерируют одно и то же изображение, но используют разные шаблоны полноэкранного сглаживания (FSAA). Видеокарта выполняет над кадром сглаживание с некоторым сдвигом относительно результатов другой платы. Затем происходит смешивание обеих картинок и на экран выводится результат. Таким образом, происходит удвоение качества сглаживания без потерь скорости (в сравнении с одной картой). Доступные режимы SuperAA: 8x, 10x (8x + 2xS), 12x и 14x (12x + 2xS).
Метод SLI AA (NVIDIA) мало отличается от аналога от ATI. Становятся доступны два новых режима сглаживания: SLI AA 8x и SLI AA 16x. Первый — это комбинация 4-кратного мультисэмплинга каждой из видеокарт (MSAA 4x + MSAA 4x), а второй — 4-кратного мульти- и 2-кратного суперсэмплинга, то есть 8xS + 8xS. В результате применения новых режимов возрастает четкость изображения и детальность сцены. Особенно это касается мелких и удаленных от зрителя объектов. Есть и более экзотический режим SLI AA 32x, правда, воспользоваться им будет сложно — слишком высока нагрузка.
ASUS P5N32-E SLI Plus основана на nForce 680i SLI, имеет в своем распоряжении аж три PCIE x16, работающих по схеме 16 + 8 + 16 линий.
В отличие от плат на базе Intel 975X модель GIGABYTE 965P-DQ6 2.0 (Intel P965) работает в CrossFire-режиме по схеме PCIe x16 + PCIe x4.
|
Физическая составляющая
В недалеком будущем технологии SLI и CrossFire придут на помощь центральному процессору в нелегком деле обсчета физических процессов в играх. Здесь компании ATI и NVIDIA идут схожими путями. Одна из карт тандема CrossFire/SLI будет заниматься обработкой физики (посредством движка Havok), а другая — графики. ATI предлагает использовать материнские платы с тремя разъемами PCIe x16 и три видеокарты для максимальной производительности. Две отвечают за картинку, третья — за физику. Впрочем, можно обойтись и двумя картами, при этом под физику можно будет поставить не самую дорогую модель, например Radeon X1650 Pro.
В арсенале NVIDIA есть похожая разработка, более того, все материнки на базе nForce 680i SLI оснащены тремя разъемами PCIe x16. С выходом чипа GeForce 8800 было заявлено о возможности одновременного обсчета графики и физики даже силами одной платы — унифицированные процессоры справятся с обеими задачами.
Все это прекрасно, но пока лишь на бумаге. Разработчики игр не торопятся внедрять поддержку технологий от NVIDIA и ATI.
|
Тестовый стенд
В качестве основы мы использовали процессор Core 2 Duo E6700 и 2 Гб памяти от Corsair, которая работала на частоте 800 МГц и задержках 5-5-5-15. Этого более чем достаточно для современных игр, да и не только. Системных плат у нас было целых три, а видеокарт и того больше — шесть.
Используя Biostar TForce P965 Deluxe, мы тестировали скорость Foxconn FV-N88SMBD2-OD (16000—17500 руб.) и Palit GeForce 8800 GTX (20000—22000 руб.). Для тестирования двух ASUS EAX1950XTX/HTVDP/512M (14500—16000 руб.) и EAX1950CROSSFIRE/HP/512M в режиме CrossFire воспользовались платой GIGABYTE 965P-DQ6 ревизии 2.0. В случае с CrossFire графические разъемы PCIe действуют на ней по схеме 16 + 4 линии. Казалось бы, такая схема должна серьезно ограничить скорость в играх, тем не менее этого нет. Если и есть падения, то они находятся в пределах 3—5%. Но проблема не только в этом.
Для SLI нам предстояло разыскать системную плату на современном чипсете nForce 680i SLI. В нашем распоряжении была ASUS P5N32-E SLI Plus. Видеокарты — ECS GeForce 8800 GTS (16000—17500 руб.) и Leadtek WinFast PX8800 GTS TDH (15500—17000 руб.). Несмотря на разных производителей и версии BIOS, платы работали стабильно.
Блок питания — модульный Be quiet! DARK POWER PRO BQT P6-PRO на 600 Вт, примечателен еще тем, что у него есть два разъема для питания видеокарт. Его мощности хватило как для CrossFire-конфигурации, так и для SLI. Жаль не было возможности выяснить, хватит ли запасов этому БП на две GeForce 8800 GTX, которые по официальным данным потребуют 700 Вт.
ASUS EAX1950XTX/HTVDP/512M выглядит достойно и по сей день, но конкурировать с GeForce 8800 GTS ей очень сложно.
На фоне своих конкурентов Leadtek WinFast PX8800 GTS TDH выглядит привлекательно. И все благодаря обновленному дизайну.
|
Тестирование
Видеокарты Radeon X1950 XTX объединяются с помощью вот такого неуклюжего кабеля. Но это уже прошлое, ATI перешла на гибкие мосты!
Каждую конфигурацию мы долго и мучительно тестировали в самых современных играх, а именно: в Company of Heroes, F.E.A.R., Prey и порядком потасканной Far Cry. Разрешения самые высокие — от скромного 1600×1200 до внушительных 2048×1536. Настройки качества всегда максимальные, сглаживание и анизотропная фильтрация всегда были включены. Еще бы, ведь на столь мощных картах нет смысла их отключать, иначе потенциал не будет задействован. К тому же какой смысл покупать дорогую видеокарту и играть при стандартных настройках?
Первая игра — и сразу конфуз. В Company of Heroes от CrossFire нет никакого эффекта! Немного копнув вглубь, мы узнали, что с подобной проблемой сталкивались не только мы, но тогда люди использовали более старую версию драйверов Catalyst. В нашем случае была новейшая версия 7.1. Увы, это не спасло. Остается надеяться, что проблема будет решена в ближайшее время. Судя по отзывам, такое странное поведение отмечено только на платах на базе Intel 965P, у старшего Intel 975X таких проблем нет. К сожалению, выяснить это на практике не удалось, в будущем этот пробел восполним.
А вот с SLI проблем не было. Рост производительности по сравнению с одной GeForce 8800 GTS заметен и ощутимо. Связке из двух GTS-плат покоряются любые разрешения, даже 2048×1536. И это при включенной анизотропной фильтрации (x16) и сглаживании (x16). Особенно польза от SLI заметна в игре F.E.A.R. Две GeForce 8800 GTS уверенно обгоняют одну GeForce 8800 GTX.
Парочка Radeon X1950 XTX отлично себя проявила в F.E.A.R. и Far Cry, но уже в Prey мы получили весьма блеклые результаты. Эффект от CrossFire невелик.
Пара слов о шуме: парочка Radeon X1950 XTX шумит значительно, они не ревут как Radeon X1900 XTX, но на их фоне GeForce 8800 GTS/GTX просто тихони.
|
|
Заключение
Тестирование прошло гладко, без эксцессов и зависаний. Это говорит о некоторой зрелости технологий, тем не менее остается много вопросов. Проблема с драйверами существует, это мы увидели на примере CrossFire в игре Company of Heroes, где эффекта от технологии просто не было. Вполне возможно, что с подобной проблемой можно столкнуться и с использованием двух GeForce в некоторых играх. Кроме того, обе технологии все так же зависимы от драйверов — в каждой последующей версии разработчики добавляют профили с поддержкой новых и старых игр. В случае с ATI ситуация сложнее, драйвер автоматически выбирает тот или иной режим обработки изображения, в то время как NVIDIA позволяет нам создавать профили для игр и выбирать режим работы SLI самостоятельно.
Рекомендации по сборке системы с двумя видеокартами: в первую очередь понадобится просторный корпус типа Full Tower, далее мощный блок питания с реальными ваттами (от 600 Вт) и желательно модульный (чтобы лишние провода не мешали циркуляции воздуха), ну и две видеокарты — хоть от ATI, хоть от NVIDIA. Выбор за вами. Но это не все — не обойтись без мощного процессора и 2 Гб оперативной памяти. Широкоформатный ЖК-экран с разрешением 1920×1200 крайне желателен, иначе эффекта погружения вам не видать как своих ушей.
На наш взгляд, технология SLI сейчас выглядит предпочтительней, что вполне закономерно — она появилась задолго до выхода CrossFire. У NVIDIA было много времени отшлифовать драйвера. Насколько оправданной выглядит покупка двух GeForce 8800 GTS? На наш взгляд — не очень, ведь GTX-версия предлагает сравнимую скорость, заметно уступая парочке лишь в F.E.A.R. Кстати, лучше одной GeForce 8800 GTX может быть только две! Правда, сладкая парочка обойдется в кругленькую сумму, а тут не за горами новое поколение видеокарт от ATI. Торопиться не стоит.
Эффект от CrossFire/SLI есть, но удвоение скорости везде и всегда ждать не стоит. Если нужна максимальная производительность любой ценой, то это вариант, в остальных случаях лучше купить топ-версию видеокарты от ATI или NVIDIA и получать наслаждение от игр до выхода нового поколения графических чипов.
Благодарим следующие компании за предоставленное оборудование: