Što se dogodilo s multi-GPU igranjem?

Sve do sredine 2010-ih, najbrža računala za igranje koristila su više grafičkih kartica, obično dvije, ali ponekad i do četiri. Zatim, neki od najbolje grafičke kartice za igrice koristio dva GPU čipa umjesto samo jednog, što je pomoglo u konsolidaciji. Nvidijine SLI i AMD-ove CrossFire multi-GPU tehnologije smatrale su se vrhuncem bilo kojeg vrhunskog računala za igranje i mogle bi podići vaše iskustvo igranja na višu razinu.

Danas je multi-GPU stvar prošlosti — praktički relikt u svijetu računala. Činjenica da većina novih grafičkih procesora danas čak ni ne podržava SLI ili CrossFire je svakako problem, ali popularnost multi-GPU-ova padala je znatno prije nego što su ih Nvidia i AMD ukinuli tehnologije. Evo povijesti igranja s više GPU-a i zašto nije izdržalo test vremena.

Kratka povijest multi-GPU-a, od 3dfx-a do njegovog pada

Dok su se moderne grafičke kartice pojavile početkom 2000-ih iz rivalstva između Nvidije i AMD-a, tijekom 90-ih bilo je mnogo više igrača. Jedna od tih tvrtki bila je 3dfx Interactive, koja je proizvela nostalgičnu Voodoo liniju grafičkih kartica. Kako bi stekla konkurentsku prednost, tvrtka je odlučila da dvije grafičke kartice mogu biti bolje od jedne, te je 1998. predstavila svoju tehnologiju Scan-Line Interleave (SLI). Bio je to prilično genijalan potez od strane 3dfx-a jer je potaknuo veću prodaju GPU-a i odvratio vlasnike Voodooa od prelaska na drugu karticu.

Međutim, SLI je uveden baš kad je 3dfx išao prema bankrotu, a tvrtku je na kraju kupila Nvidia, koja je dobila prava intelektualnog vlasništva nad svime što je 3dfx posjedovao. Multi-GPU nakratko je prestao postojati nakon akvizicije 3dfx-a, ali je Nvidia ponovno uvela SLI (promijenivši službeni naziv u Scalable Link Interface) 2004. sa svojom GeForce 6 serijom. U suštini je funkcionirao na isti način kao i prije: dodajte više GPU-a, bolje performanse. Ali bilo je nekih inovacija s Nvidijinim pristupom.

Dok je 3dfx-ov stari SLI imao svaki GPU renderirati liniju piksela jedan po jedan ("linija skeniranja" u SLI-ju), Nvidijin novi SLI uveo je dvije nove metode renderiranja: renderiranje podijeljenog okvira (SFR) i renderiranje alternativnog okvira (AFR). Uz SFR, svaki GPU renderira dio jednog okvira, ne dijeljenjem okvira po sredini, već dajući svakom GPU-u jednako intenzivan dio za renderiranje. AFR, s druge strane, ima svaki GPU koji proizvodi okvir zauzvrat. Dok je SFR izvrstan za smanjenje latencije, AFR ima tendenciju da dobije najviše performansi, iako s mnogo slabijim ritmom okvira i zastajkivanjem.

Slično tome, 2005. godine, ATI (koji će uskoro biti kupljen od strane AMD-a) predstavio je vlastitu multi-GPU tehnologiju, nazvanu CrossFire, ali isprva je bila neka zbrka. Uz 3dfx i Nvidia kartice, sve što trebate bila su dva ista GPU-a i kabel ili most za povezivanje ali CrossFire je zahtijevao da kupite posebnu "master" karticu uz običnu grafiku kartica. Zatim, umjesto mosta, upotrijebili ste čudan DVI kabel koji je spojen na obje kartice. Dovoljno je reći da je prva generacija CrossFirea bila loše izvedena. Nije pomoglo ni to što u to vrijeme njegovi GPU-i nisu bili nevjerojatni.

Ali CrossFire je stvarno došao na svoje s predstavljanjem AMD-ovog (bivši ATI-jevog) Radeona 3000 serija, koja je sadržavala Radeon HD 3870 X2, prvu grafičku karticu na svijetu s dva GPU čipa to. AMD je otišao jako daleko s cijelim ovim dual-GPU konceptom; njegovi čipovi serije Radeon 4000 i 5000 zapravo su bili prilično mali, pa su grafičke kartice s dva GPU-a imale smisla. HD 5970 2009. jedan od najboljih AMD-ovih GPU-a svih vremena, često se opisivalo kao prebrzo da bi bilo izvedivo. Nakon toga, Nvidia je također počela proizvoditi svoje dual-GPU kartice.

Nakon ove točke, međutim, popularnost multi-GPU-a počela je opadati. Nvidia je odustala od dual-GPU koncepta za svoje mainstream GPU-ove nakon GTX 690 2012., a potpuno ga je odustala nakon GTX Titan Z 2014. Nvidia je samo dvije godine kasnije učinila SLI ekskluzivnim za svoje GPU-ove GTX 1070, 1080 i 1080 Ti, a također je smanjila podršku s četiri grafičke kartice na dvije. SLI je nakon toga bio na održavanju života, ali je konačno ukinut 2020. lansiranjem serije RTX 30, od kojih je samo 3090 podržavao SLI. Ali to nije bilo važno budući da je Nvidia prestala podržavati SLI upravljačke programe od 2021. nadalje.

U međuvremenu, AMD je nastavio proizvoditi dual-GPU kartice godinama, prestajući tek s Pro Vega II 2019., koja je bila ekskluzivna kartica za Apple Mac. AMD je čak rekao da su dva RX 480 u CrossFireu dobra alternativa Nvidijinom GTX 1080 u 2016. Međutim, AMD je na kraju odustao od CrossFire-a nakon lansiranja RX Vege 2017., koja je bila posljednja AMD-ova kartica koja ga podržava. Čini se da je AMD također prestao proizvoditi drajvere s podrškom za CrossFire po igri negdje 2017. godine.

Mnogi razlozi zašto je multi-GPU izumro

Igranje s više GPU-a došlo je i nestalo prilično brzo, kad se sve uzme u obzir. Bio je značajna snaga tek nakon 2004. sa SLI-jem i CrossFireom, ali do 2010-ih je već bio u padu. U konačnici, to je bio smjer u kojem je grafička industrija išla i kako su igračima rješenja s jednim GPU-om bila toliko privlačnija što je odzvonilo na smrt.

GPU-ovi su postajali sve veći svake generacije i na kraju su prerasli multi-GPU

Kad je 3dfx predstavio SLI, grafičke kartice bile su maleni uređaji sa stvarno niskom potrošnjom energije, nimalo nalik divovima koje vidimo danas. Grafički čipovi obično su bili veliki oko 100 mm2 u 90-ima i ranim 2000-ima, ali to se sve promijenilo kada je ATI lansirao svoj Serija Radeon 9000, koja je imala čip koji je bio veći od 200 mm2, dvostruko veći od svega što je svijet prije vidio. Ovo je pokrenulo utrku u naoružanju GPU-a koju su ATI/AMD i Nvidia eskalirali sa svakom generacijom.

Stvar je u tome što veći čipovi zahtijevaju više energije i bolje hlađenje, i dok povećana potrošnja energije u početku nije stvarno utjecala na postavke s više GPU-a, na kraju se pokazalo kao značajan problem. Čak i kod GTX 480, grafičke kartice su dosegle oznaku od 250 W, a dvije 480 u SLI-u trošile su nevjerojatnu količinu energije. Iako je AMD stavio značajan naglasak na multi-GPU sa svojim serijama HD 4000 i 5000, to je zapravo samo zato što bilo mu je potrebno nešto vrhunsko da se usprotivi Nvidijinim 480 i 580 jer su AMD-ovi grafički čipovi bili previše srednjeg ranga.

Od kasnih 2000-ih nadalje, gotovo svaki vodeći proizvod Nvidije i AMD-a trošio je najmanje 200 W, često 250 W. Možda nije slučajnost da je posljednja Nvidijina glavna dual-GPU kartica, 690, koristila dva GTX 680 čipa, koji su imali TDP od samo 195W. Jednostavna činjenica da su pojedinačni GPU postajali sve veći i bolji otežavala je SLI i CrossFire manje privlačan korisnicima, koji obično ne žele da im računalo za igranje bude i grijač prostora i mlaznjak motor.

Multi-GPU je imao problema i zahtijevao je od razvojnih programera, Nvidije i AMD-a da ulože resurse u njega

Hardverski trendovi bili su problem za izvedivost multi-GPU-a, kao i softverski trendovi. Kada je SLI prvi put predstavljen, igre su bile puno jednostavnije, pa čak i najbolje igre iz 2004., kao što su Poluživot 2, prilično su neugledne u usporedbi s današnjim igrama, iako možemo cijeniti koliko su bile sjajne kad su izašle. SLI i CrossFire zahtijevali su od Nvidije i AMD-a da naprave posebne optimizacije za multi-GPU u svojim drajverima kako bi postigli dobre performanse, a tada to nije bila velika stvar.

No s vremenom su igre (i, prema tome, GPU-ovi) postajale sve kompliciranije i svake je godine postajalo sve teže optimizirati. Čak i u naslovima koji su imali službenu podršku za multi-GPU, iskustvo je često bilo ispod razine zbog lošijih performansi od normalnih ili grešaka. Nakratko sam 2016. imao dva Radeona R9 380, a kad sam igrao vještac ​​3, Često sam viđao čudne grafičke propuste koji su ponekad čak i prikrivali važne značajke poput ulaza u špilje, čineći igru ​​ne samo čudnom, već i bugovitom do te mjere da se ne može igrati.

U konačnici, to je bio smjer u kojem je grafička industrija išla i kako su igračima rješenja s jednim GPU-om bila toliko privlačnija što je odzvonilo na smrt.

Jedini tračak nade za bolju softversku podršku za multi-GPU bili su DX12 i Vulkan, koji su se hvalili tako moćna multi-GPU podrška da čak možete koristiti više GPU-ova različitih dobavljača u jednom igra. Međutim, ovo je samo prebacilo posao koji su Nvidia i AMD radili u ruke programera, koji nisu mogu dobiti bilo što podržavajući multi-GPU tehnologiju, pogotovo otkad su je Nvidia i AMD uvodili van. Dakle, ni softverska strana stvari nije uspjela za igranje s više GPU-a.

Igrači jednostavno nisu trebali vrhunske multi-GPU postavke

Čak i da stvari na hardverskoj i softverskoj strani jednadžbe funkcioniraju, igranje s više GPU-a moglo bi biti osuđeno na propast jednostavno zato što je bilo pretjerano. Čak je i HD 5970 opisan kao pretjeran, i to samo s dva GPU čipa srednjeg ranga. Ipak, multi-GPU je bio dovoljno popularan da nastavi godinama, ali mislim da je njegovu sudbinu odlučio jedan jedini događaj: lansiranje GTX 1080 2016. godine.

Nvidijina serija GTX 10 zapravo je bila samo serija GTX 9 na potpuno novom 16nm od TSMC-a, ali samo to je bila velika stvar jer je Nvidia potrošila cijele tri generacije na 28nm zbog pad Mooreova zakona. Prelazak s 28nm na 16nm rezultirao je time da je GTX 1080 preko 50% brži od GTX 980 i 30% brži od GTX 980 Ti. 1080 je također podržavao SLI i njegov TDP je bio relativno nizak na 180 W, ali sirova izvedba s jednim 1080 bila je luda u 2016.

Iako se igranje na računalu s višestrukim grafičkim karticama naizgled nikada neće vratiti, vrata za više GPU-a zapravo su otvorena.

Ovo je dodatno poboljšano s GTX 1080 Ti sljedeće godine, povećavajući performanse za gotovo dodatnih 30%. Jedan 1080Ti bio je gotovo dvostruko brži od 980 Ti i sigurno bi bio superiorno rješenje u odnosu na dva 980 Ti u SLI-u. Nitko pri zdravoj pameti ne bi želio dva 1080 Ti u SLI-u, ne samo zato što bi bilo vruće i glasno, već i zato što dvaput veća izvedba od 1080 Ti bila bi potpuno pretjerana (i također neizvediva za većinu igara sa službenim SLI-jem podrška). Zamislite kako bi bilo ludo imati dva RTX 4090 u SLI-u.

Igranje s više GPU-a moglo bi se vratiti

Iako se igranje na računalu s višestrukim grafičkim karticama naizgled nikada neće vratiti, vrata za više GPU-a zapravo su otvorena. Ako ste upoznati s AMD-ovim CPU-ima, znat ćete da njegovi vrhunski čipovi za stolna računala i svi CPU-ovi radnih stanica i poslužitelja koriste više CPU čipova zajedno umjesto jednog velikog CPU-a. Korištenje puno manjih čipova (također poznatih kao čipleti) je tehnologija koju je AMD počeo koristiti još 2019. iako je tek 2022. počeo koristiti čiplete za svoje GPU-ove uvođenjem vrhunskog RX 7000 niz.

RX 7000 kartice poput RX 7900 XTX, međutim, imaju samo više predmemorije i memorijskih čipleta i koriste jedan GPU čip. Ipak, postoji razlog za vjerovanje da bi AMD mogao početi koristiti više grafičkih čipleta jer bi to smanjilo troškove razvoja i proizvodnje, a istovremeno olakšava izradu novih kartica (samo dodajte ili uklonite čiplet i bam, novi GPU). Intel bi također mogao ići u istom smjeru budući da i on prelazi na čiplete.

Iako se čini da Nvidia nema apsolutno nikakvog interesa za čiplete, bilo bi iznenađujuće da AMD i Intel nisu zainteresirani za vraćanje multi-GPU-a s čipletima. Možda ćemo vidjeti povratak multi-GPU igranja s modernom tehnologijom u nadolazećim godinama ako bude dovoljno dobro funkcioniralo.