Mít dvě a více GPU bývalo vrcholem počítačových her, ale nyní je to minulost. Co se stalo?
Až do poloviny roku 2010 používaly nejrychlejší herní počítače více grafických karet, obvykle dvě, ale někdy až čtyři. Pak některé z nejlepší herní grafické karty používal dva čipy GPU spíše než jen jeden, což pomohlo s konsolidací. Technologie Nvidia SLI a AMD CrossFire multi-GPU byly považovány za vrchol jakéhokoli špičkového herního počítače a mohly pozvednout váš herní zážitek na další úroveň.
Dnes je multi-GPU minulostí – v počítačovém světě prakticky přežitek. Skutečnost, že většina nových GPU dnes ani nepodporuje SLI nebo CrossFire, je jistě problém, ale Popularita multi-GPU klesala dlouho předtím, než je Nvidia a AMD účinně ukončily technologií. Zde je historie multi-GPU hraní a proč neobstálo ve zkoušce času.
Stručná historie multi-GPU, od 3dfx po jeho úpadek
Zatímco moderní grafické karty se objevily na počátku roku 2000 z rivality mezi Nvidií a AMD, během 90. let bylo hráčů mnohem více. Jednou z těchto společností byla 3dfx Interactive, která vyráběla nostalgickou řadu grafických karet Voodoo. S cílem získat konkurenční výhodu se společnost rozhodla, že dvě grafické karty mohou být lepší než jedna, a v roce 1998 představila svou technologii Scan-Line Interleave (SLI). Ze strany 3dfx to byl docela geniální krok, protože to povzbudilo prodej GPU a odradilo majitele Voodoo od přechodu na jinou kartu.
SLI však bylo představeno právě v době, kdy 3dfx směřovalo k bankrotu, a společnost nakonec získala Nvidia, která získala práva duševního vlastnictví ke všemu, co 3dfx vlastnilo. Multi-GPU krátce přestalo existovat po akvizici 3dfx, ale Nvidia v roce 2004 znovu zavedla SLI (změna oficiálního názvu na Scalable Link Interface) se svou řadou GeForce 6. Fungovalo to v podstatě stejně jako předtím: Přidejte více GPU, získejte vyšší výkon. S nástupem Nvidie však došlo k několika inovacím.
Zatímco staré SLI 3dfx mělo každé GPU vykreslovat řádek pixelů po jednom ("skenovací řádek" v SLI), Nvidia nové SLI představilo dvě nové metody vykreslování: vykreslování rozdělených snímků (SFR) a vykreslování alternativních snímků (AFR). S SFR každý GPU vykresluje část jednoho snímku, nikoli rozdělením snímku uprostřed, ale tím, že každému GPU poskytne stejně intenzivní část k vykreslení. AFR, na druhé straně, má každý GPU produkovat snímek v pořadí. Zatímco SFR je skvělé pro snížení latence, AFR má tendenci získat nejvyšší výkon, i když s mnohem horším tempem a zadrháváním snímků.
Podobně v roce 2005 představila ATI (brzy ji koupila AMD) svou vlastní multi-GPU technologii nazvanou CrossFire, ale zpočátku to byl jakýsi nepořádek. S kartami 3dfx a Nvidia jste potřebovali pouze dva stejné GPU a kabel nebo most pro připojení je, ale CrossFire vyžadoval, abyste si kromě běžné grafiky dokoupili i speciální „master“ kartu Kartu. Pak jste místo mostu použili podivný kabel DVI, který se zapojoval do obou karet. Stačí říci, že první generace CrossFire byla špatně provedena. Nepomohlo ani to, že v té době jeho GPU nebyly úžasné.
CrossFire si ale opravdu přišel na své s představením AMD (dříve ATI) Radeon 3000 série, která obsahovala Radeon HD 3870 X2, první grafickou kartu na světě se dvěma čipy GPU. to. AMD zašlo s celým tímto konceptem dvou GPU opravdu daleko; jeho čipy Radeon 4000 a 5000 byly ve skutečnosti docela malé, takže grafické karty s dvěma GPU dávaly velký smysl. HD 5970 v roce 2009, jeden z nejlepších GPU AMD všech dob, byl často popisován jako příliš rychlý na to, aby byl proveditelný. Poté Nvidia také začala vyrábět své vlastní karty se dvěma GPU.
Po tomto okamžiku však popularita multi-GPU začala klesat. Nvidia upustila od konceptu dual-GPU pro své mainstreamové GPU po GTX 690 v roce 2012 a úplně od něj upustila po GTX Titan Z v roce 2014. Nvidia udělala exkluzivní SLI jen o dva roky později pro své GTX 1070, 1080 a 1080 Ti GPU a také snížila podporu ze čtyř grafických karet na dvě. Poté bylo SLI na podpoře života, ale nakonec bylo odstraněno v roce 2020 uvedením řady RTX 30, z nichž pouze 3090 podporovalo SLI. Ale to nevadilo, protože Nvidia přestala podporovat ovladače SLI od roku 2021.
Mezitím AMD vyráběla karty s duálním GPU po celá léta, až v roce 2019 skončila s Pro Vega II, což byla exkluzivní karta Apple Mac. AMD dokonce uvedla, že dvě RX 480 v CrossFire byly dobrou alternativou k GTX 1080 od Nvidie v roce 2016. AMD však nakonec od CrossFire upustilo po uvedení RX Vega v roce 2017, což byla poslední karta AMD, která jej podporovala. Zdá se, že AMD také někdy v roce 2017 přestalo vyrábět ovladače s podporou CrossFire pro jednotlivé hry.
Mnoho důvodů, proč multi-GPU vymřelo
Hry s více GPU přišly a odešly docela rychle, vezmu-li v úvahu všechny okolnosti. To byla významná síla až po roce 2004 s SLI a CrossFire, ale v roce 2010 již byla na ústupu. Nakonec to byl směr, kterým se grafický průmysl ubíral a jak hráči považovali řešení s jedním GPU za mnohem atraktivnější, co zazvonil umíráček.
GPU se každou generací zvětšovaly a nakonec přerostly více GPU
Když 3dfx představilo SLI, byly grafické karty malinká zařízení s opravdu nízkou spotřebou energie, nic jako monstra, které vidíme dnes. Grafické čipy mívaly v 90. letech a na počátku 21. století velikost asi 100 mm2, ale to vše se změnilo, když ATI uvedla na trh svůj Řada Radeon 9000, která se vyznačovala čipem o velikosti více než 200 mm2, je dvojnásobná ve srovnání s čímkoli, co svět předtím viděl. To odstartovalo závody ve zbrojení GPU, které ATI/AMD a Nvidia neustále eskalovaly s každou generací.
Věc se má tak, že větší čipy vyžadují více energie a lepší chlazení, a přestože zvýšený odběr energie zpočátku skutečně neovlivnil nastavení s více GPU, nakonec se ukázalo, že je to významný problém. Už u GTX 480 se grafické karty dostaly na hranici 250 W a dvě 480 v SLI spotřebovávaly neskutečné množství energie. Zatímco AMD u řady HD 4000 a 5000 kladlo značný důraz na multi-GPU, bylo to opravdu jen proto, potřebovalo něco špičkového, aby šlo proti Nvidia 480 a 580, protože grafické čipy AMD byly příliš střední třídy.
Od konce roku 2000 spotřebovala téměř každá vlajková loď společností Nvidia a AMD alespoň 200 W, často 250 W. Možná nebude náhoda, že poslední mainstreamová dual-GPU karta Nvidie, 690, používala dva čipy GTX 680, které měly TDP pouhých 195W. Prostý fakt, že jednotlivé GPU byly stále větší a lepší, ztěžovaly SLI a CrossFire méně atraktivní pro uživatele, kteří obvykle nechtěli, aby jejich herní počítač byl také ohřívačem prostoru a tryskáčem motor.
Multi-GPU bylo chybné a vyžadovalo, aby do něj investovali zdroje vývojáři, Nvidia a AMD
Hardwarové trendy byly problémem pro proveditelnost více GPU, stejně jako trendy softwaru. Když bylo poprvé představeno SLI, byly hry mnohem jednodušší a dokonce i nejlepší hry z roku 2004, jako např. Poloviční život 2, jsou ve srovnání s dnešními hrami docela nevýrazné, i když můžeme ocenit, jak skvělé byly, když vyšly. SLI a CrossFire vyžadovaly, aby Nvidia a AMD vytvořily speciální optimalizace pro multi-GPU ve svých ovladačích, aby dosáhly dobrého výkonu, a tehdy to nebyl velký problém.
Postupem času se však hry (a potažmo i GPU) komplikovaly a optimalizace byla každým rokem těžší. Dokonce i v titulech, které měly oficiální podporu pro více GPU, byl zážitek často podprůměrný kvůli horšímu než normálnímu výkonu nebo chybám. Na krátkou dobu v roce 2016 jsem měl dva Radeony R9 380, a když jsem hrál Zaklínač 3, Často jsem viděl podivné grafické závady, které někdy dokonce zakrývaly důležité prvky, jako jsou vchody do jeskyní, takže hra nebyla jen výstřední, ale byla zabugovaná až do té míry, že se nedala hrát.
Nakonec to byl směr, kterým se grafický průmysl ubíral a jak hráči považovali řešení s jedním GPU za mnohem atraktivnější, co zazvonil umíráček.
Jediným zábleskem naděje na lepší softwarovou podporu pro multi-GPU byly DX12 a Vulkan, které se chlubily tak výkonná podpora více GPU, že můžete dokonce používat více GPU od různých výrobců v jednom hra. Tím se však práce, kterou Nvidia a AMD dělaly, jen přesunula do rukou vývojářů, kteří podpora multi-GPU technologie může získat cokoli, zvláště když ji Nvidia a AMD zaváděly ven. Softwarová stránka věci se tedy neprosadila ani u hraní s více GPU.
Hráči prostě nepotřebovali špičková nastavení s více GPU
I kdyby věci na hardwarové a softwarové straně rovnice fungovaly, hraní s více GPU mohlo být odsouzeno k záhubě jednoduše proto, že bylo přehnané. Dokonce i HD 5970 byl popisován jako přehnaný, a to jen se dvěma GPU čipy střední třídy. Přesto bylo multi-GPU dostatečně populární na to, aby pokračovalo roky, ale myslím, že o jeho osudu rozhodla jedna jediná událost: uvedení GTX 1080 v roce 2016.
Série GTX 10 od Nvidie byla ve skutečnosti jen řada GTX 9 na zbrusu novém 16nm od TSMC, ale to samo o sobě byl velký problém, protože Nvidia strávila tři celé generace na 28nm kvůli zánik Moorova zákona. Přechod z 28nm na 16nm vedl k tomu, že GTX 1080 je o více než 50 % rychlejší než GTX 980 a o 30 % rychlejší než GTX 980 Ti. Model 1080 také podporoval SLI a jeho TDP bylo relativně nízké na 180 W, ale hrubý výkon s jedním 1080 byl šílený. 2016.
Zatímco hraní počítačových her využívajících více grafik se zdánlivě nikdy nevrátí, dveře pro multi-GPU jsou ve skutečnosti otevřené.
To bylo v příštím roce dále vylepšeno s GTX 1080 Ti, což zvýšilo výkon o téměř dalších 30 %. Jediný 1080Ti byl téměř dvakrát rychlejší než 980 Ti a byl by jistě lepším řešením než dva 980 Ti v SLI. Nikdo se zdravým rozumem by opravdu nechtěl dva 1080 Ti v SLI, nejen proto, že by to bylo horké a hlasité, ale také proto, dvojnásobný výkon oproti 1080 Ti by byl zcela přehnaný (a také neproveditelný pro většinu her s oficiálním SLI Podpěra, podpora). Představte si, jak šílené by bylo mít dvě RTX 4090 v SLI.
Multi-GPU hraní by se mohlo vrátit
Zatímco hraní počítačových her využívajících více grafik se zdánlivě nikdy nevrátí, dveře pro multi-GPU jsou ve skutečnosti otevřené. Pokud znáte procesory AMD, budete vědět, že jeho stolní čipy vyšší třídy a všechny procesory pro pracovní stanice a servery používají více procesorových čipů společně namísto jednoho velkého CPU. Používání spousty menších čipů (také známých jako chiplety) je technologie, kterou AMD začala používat již v roce 2019, i když teprve v roce 2022 začal používat čiplety pro své GPU s představením špičkového RX 7000 série.
Karty RX 7000 jako RX 7900 XTX však mají pouze více mezipaměti a paměťových čipů a používají jeden čip GPU. Přesto existuje důvod se domnívat, že AMD by mohlo začít používat více grafických čipletů, protože by se snížilo náklady na vývoj a výrobu a zároveň zjednodušuje výrobu nových karet (stačí přidat nebo odebrat chiplet a bam, nový GPU). Intel by také mohl jít stejným směrem, protože také přechází na čipy.
I když se zdá, že Nvidia nemá o čiplety absolutně žádný zájem, bylo by překvapivé, kdyby AMD a Intel neměly zájem vrátit multi-GPU s čiplety. Možná se v příštích letech dočkáme návratu multi-GPU hraní s moderní technologií, pokud bude dostatečně fungovat.