שימוש בשני GPUs או יותר היה פעם פסגת משחקי המחשב, אבל עכשיו זה נחלת העבר. מה קרה?
עד אמצע שנות ה-2010, מחשבי הגיימינג המהירים ביותר השתמשו במספר כרטיסים גרפיים, בדרך כלל שניים אך לפעמים עד ארבעה. לאחר מכן, חלק מה כרטיסי המסך הטובים ביותר למשחקים השתמש בשני שבבי GPU ולא רק אחד, מה שעזר באיחוד. טכנולוגיות ה-SLI וה-CrossFire multi-GPU של Nvidia של Nvidia נתפסו כפסגת כל מחשב גיימינג מתקדם ויכולות להעלות את חווית המשחק שלך לשלב הבא.
כיום, ריבוי GPU הוא נחלת העבר - למעשה שריד בעולם המחשבים. העובדה שרוב ה-GPU החדשים היום אפילו לא תומכים ב-SLI או CrossFire היא בהחלט בעיה, אבל הפופולריות של ריבוי GPUs ירדה הרבה לפני ש-Nvidia ו-AMD הפסיקו למעשה את אלה טכנולוגיות. הנה ההיסטוריה של משחקי Multi-GPU ומדוע הם לא עמדו במבחן הזמן.
היסטוריה קצרה של ריבוי GPUs, מ-3dfx ועד לדעיכתו
בעוד כרטיסי מסך מודרניים הופיעו בתחילת שנות ה-2000 מתוך היריבות בין Nvidia ו-AMD, היו הרבה יותר שחקנים במהלך שנות ה-90. אחת החברות הללו הייתה 3dfx Interactive, שייצרה את קו ה-Voodoo הנוסטלגי של כרטיסים גרפיים. על מנת להשיג יתרון תחרותי, החליטה החברה ששני כרטיסים גרפיים יכולים להיות טובים יותר מאחד, ובשנת 1998 היא הציגה את טכנולוגיית ה-Scan-Line Interleave (SLI). זה היה מהלך גאוני למדי מצד 3dfx מכיוון שהוא עודד יותר מכירות של GPU והניא בעלי וודו לעבור לכרטיס אחר.
עם זאת, SLI הוצג ממש כש-3dfx עמדה לקראת פשיטת רגל, והחברה נרכשה בסופו של דבר על ידי Nvidia, שהשיגה את זכויות הקניין הרוחני על כל מה שבבעלות 3dfx. Multi-GPU הפסיק להתקיים לזמן קצר לאחר רכישת 3dfx, אך Nvidia הציגה מחדש את SLI (שינתה את השם הרשמי ל-Scalable Link Interface) ב-2004 עם סדרת ה-GeForce 6 שלה. זה בעצם עבד באותו אופן כמו קודם: הוסף עוד GPUs, קבל יותר ביצועים. אבל היו כמה חידושים עם הגישה של Nvidia.
בעוד שב-SLI הישן של 3dfx היה כל GPU מעבד שורה של פיקסלים אחד בכל פעם ("קו הסריקה" ב-SLI), ה-Nvidia של SLI החדש הציג שתי שיטות עיבוד חדשות: עיבוד מסגרת מפוצלת (SFR) ועיבוד מסגרת חלופית (AFR). עם SFR, כל GPU מעבד חלק ממסגרת בודדת, לא על ידי פיצול המסגרת באמצע אלא על ידי מתן לכל GPU נתח אינטנסיבי באותה מידה לעיבוד. לעומת זאת, ל-AFR כל GPU מייצר מסגרת בתורו. בעוד ש-SFR מצויין להפחתת זמן ההשהיה, AFR נוטה להשיג את מירב הביצועים, אם כי עם קצב מסגרת וגמגום גרוע בהרבה.
באופן דומה, בשנת 2005, ATI (תירכש בקרוב על ידי AMD) הציגה טכנולוגיית ריבוי GPU משלה, שנקראת CrossFire, אבל זה היה סוג של בלגן בהתחלה. עם כרטיסי 3dfx ו-Nvidia, כל מה שאתה צריך זה שניים מאותו GPU וכבל או גשר לחיבור אותם, אבל CrossFire דרש ממך לקנות כרטיס "מאסטר" מיוחד בנוסף לגרפיקה רגילה כַּרְטִיס. ואז, במקום להשתמש בגשר, השתמשת בכבל DVI מוזר שמתחבר לשני הכרטיסים. די לומר שהדור הראשון של CrossFire בוצע בצורה גרועה. זה לא עזר שבזמנו, ה-GPUs שלו לא היו מדהימים.
אבל CrossFire באמת הגיע לשלטון עם הצגת Radeon 3000 של AMD (לשעבר של ATI) הסדרה, שהציגה את Radeon HD 3870 X2, כרטיס המסך הראשון בעולם עם שני שבבי GPU זה. AMD הגיעה ממש רחוק עם כל הקונספט הכפול הזה של GPU; השבבים מסדרות Radeon 4000 ו-5000 היו למעשה די קטנים, כך שכרטיסי גרפיקה כפולים היו הגיוניים מאוד. ה-HD 5970 בשנת 2009, אחד ממעבדי ה-GPU הטובים ביותר של AMD בכל הזמנים, תוארה לעתים קרובות כמהירות מכדי להיות ניתנת לביצוע. לאחר מכן, Nvidia גם החלה לייצר כרטיסי GPU כפולים משלה.
אולם לאחר נקודה זו, הפופולריות של ריבוי GPU החלה לרדת. Nvidia נטשה את קונספט ה-GPU הכפול עבור ה-GPU המיינסטרים שלה אחרי ה-GTX 690 ב-2012, והפילה אותו לגמרי אחרי ה-GTX Titan Z ב-2014. Nvidia הפכה את SLI לבלעדי רק שנתיים לאחר מכן למעבדי GTX 1070, 1080 ו-1080 Ti שלה, והיא גם הפחיתה את התמיכה מארבעה כרטיסים גרפיים לשניים. SLI זכה לתמיכת חיים לאחר מכן, אך הוא הודח לבסוף ב-2020 עם השקת סדרת RTX 30, שרק ה-3090 תמך ב-SLI. אבל זה לא משנה מכיוון ש-Nvidia הפסיקה את תמיכת מנהלי התקן SLI משנת 2021 ואילך.
בינתיים, AMD המשיכה לייצר כרטיסי GPU כפולים במשך שנים, והפסיקה רק עם ה-Pro Vega II ב-2019, שהיה כרטיס בלעדי של Apple Mac. AMD אפילו אמרה ששני RX 480 ב-CrossFire היו חלופה טובה ל-GTX 1080 של Nvidia ב-2016. עם זאת, AMD ויתרה בסופו של דבר על CrossFire לאחר השקת RX Vega ב-2017, שהיה כרטיס ה-AMD האחרון שתמך בו. נראה ש-AMD גם הפסיקה לייצר דרייברים עם תמיכת CrossFire לכל משחק מתישהו ב-2017.
הסיבות הרבות לכך שרב-GPU גווע
משחקי Multi-GPU הגיעו והלכו די מהר, הכל בחשבון. זה היה כוח משמעותי רק אחרי 2004 עם SLI ו-CrossFire, אבל בשנות ה-2010, זה כבר היה בדעיכה. בסופו של דבר, זה היה הכיוון שאליו הלכה תעשיית הגרפיקה והאופן שבו גיימרים מצאו פתרונות GPU בודדים כל כך הרבה יותר מושכים שצלצלו.
מעבדי GPU גדלו בכל דור ובסופו של דבר יצאו ממספר רב של GPU
כאשר 3dfx הציגה את SLI, כרטיסי מסך היו מכשירים זעירים עם צריכת חשמל נמוכה מאוד, לא דומה לאלה שאנו רואים כיום. שבבי גרפיקה נטו להיות בגודל של כ-100 מ"מ בשנות ה-90 ותחילת שנות ה-2000, אך כל זה השתנה כאשר ATI השיקה את סדרת Radeon 9000, שהציגה שבב שהיה מעל 200 מ"מ, גודל כפול מכל מה שהעולם ראה קודם לכן. זה התחיל מרוץ חימוש של GPU ש-ATI/AMD ו-Nvidia המשיכו להסלים עם כל דור.
העניין הוא ששבבים גדולים יותר דורשים יותר כוח וקירור טוב יותר, ולמרות שצריכת חשמל מוגברת לא ממש השפיעה על הגדרות ריבוי GPU בהתחלה, זה התברר בסופו של דבר כבעיה משמעותית. אפילו כבר ב-GTX 480, כרטיסי מסך הגיעו ל-250W, ושני 480s ב-SLI צרכו כמות בלתי נתפסת של כוח. בעוד ש-AMD שמה דגש משמעותי על multi-GPU עם סדרות ה-HD 4000 וה-5000 שלה, זה היה באמת רק בגלל זה היה צריך משהו מתקדם כדי להתנגד ל-480 ו-580 של Nvidia, מכיוון שהשבבים הגרפיים של AMD היו בינוניים מדי.
מסוף שנות ה-2000 ואילך, כמעט כל ספינת דגל מתוצרת Nvidia ו-AMD צרכה לפחות 200W, לרוב 250W. זה אולי לא צירוף מקרים שכרטיס ה-Dual-GPU המרכזי האחרון של Nvidia, ה-690, השתמש בשני שבבי GTX 680, בעלי TDP של 195W בלבד. העובדה הפשוטה שמעבדי GPU בודדים נהיו גדולים יותר וטובים יותר הפכה את SLI ו-CrossFire לקשים יותר פחות מושך את המשתמשים, שבדרך כלל לא רצו שמחשב המשחקים שלהם יהיה גם מחמם חלל ומטוס סילון מנוע.
Multi-GPU היה באג ודרש ממפתחים, Nvidia ו-AMD להשקיע בזה משאבים
מגמות חומרה היו בעיה עבור ההיתכנות של ריבוי GPU, וכך גם מגמות התוכנה. עוד כאשר SLI הוצג לראשונה, המשחקים היו הרבה יותר פשוטים, ואפילו המשחקים הטובים ביותר של 2004, כגון Half-Life 2, הם די לא ראויים לציון בהשוואה למשחקים של היום, למרות שאנו יכולים להעריך עד כמה הם היו נהדרים כשהם יצאו. SLI ו-CrossFire דרשו מ-Nvidia ו-AMD ליצור אופטימיזציות מיוחדות עבור multi-GPU במנהלי התקנים שלהם כדי להשיג ביצועים טובים, ואז זה לא היה עניין גדול.
אבל עם הזמן, משחקים (ובהמשך, GPUs) הסתבכו יותר, והיה קשה יותר לבצע אופטימיזציה מדי שנה. אפילו בכותרים שזכו לתמיכה רשמית בריבוי GPU, החוויה הייתה לרוב נמוכה עקב ביצועים גרועים מהרגיל או באגים. לזמן קצר בשנת 2016 היו לי שני Radeon R9 380, וכששיחקתי The Witcher 3, לעתים קרובות ראיתי תקלות גרפיות מוזרות שלפעמים אפילו כיסו תכונות חשובות כמו כניסות למערות, מה שהופך את המשחק לא רק למשונה אלא לגרגר עד כדי בלתי ניתן לשחק.
בסופו של דבר, זה היה הכיוון שאליו הלכה תעשיית הגרפיקה והאופן שבו גיימרים מצאו פתרונות GPU בודדים כל כך הרבה יותר מושכים שצלצלו.
ניצוץ התקווה היחיד לתמיכה טובה יותר בתוכנה עבור multi-GPU היה DX12 ו-Vulkan, שהתפארו תמיכה כל כך חזקה בריבוי GPU שאתה יכול אפילו להשתמש במספר GPUs של ספקים שונים ביחיד מִשְׂחָק. עם זאת, זה פשוט הוריד את העבודה ש- Nvidia ו-AMD נהגו לעשות לידיהם של מפתחים, שלא עשו זאת. עומדים להרוויח משהו על ידי תמיכה בטכנולוגיית ריבוי GPU, במיוחד מאז ש-Nvidia ו-AMD עשו זאת בהדרגה הַחוּצָה. לכן, צד התוכנה של העניינים לא התגלגל גם למשחקים מרובי GPU.
גיימרים פשוט לא היו צריכים הגדרות מרובות גרפי גרפי מתקדם
גם אם הדברים בצדי החומרה והתוכנה של המשוואה יסתדרו, ייתכן שמשחקים מרובי-GPU היו נידונים פשוט כי הם היו מוגזמים. אפילו ה-HD 5970 תואר כמוגזם, וזה היה רק עם שני שבבי GPU בטווח בינוני. ובכל זאת, Multi-GPU היה פשוט פופולרי מספיק כדי להמשיך במשך שנים, אבל אני חושב שגורלו נחרץ על ידי אירוע אחד: השקת ה-GTX 1080 ב-2016.
סדרת GTX 10 של Nvidia הייתה בעצם רק סדרת GTX 9 על ה-16nm החדש לגמרי מ-TSMC, אבל זה לבדו היה עניין גדול מכיוון ש-Nvidia בילתה שלושה דורות שלמים על 28nm בגלל דעיכתו של חוק מור. מעבר מ-28 ננומטר ל-16 ננומטר הביא לכך שה-GTX 1080 מהיר יותר ב-50% מה-GTX 980 ומהיר ב-30% מה-GTX 980 Ti. ה-1080 תמך גם ב-SLI וה-TDP שלו היה נמוך יחסית ב-180W, אבל הביצועים הגולמיים עם 1080 בודד היו מטורפים ב- 2016.
בעוד שמשחקי מחשב המשתמשים בגרפיקה מרובות לא חוזרים לכאורה, הדלת ל-multi-GPU למעשה פתוחה.
זה שופר עוד יותר עם GTX 1080 Ti בשנה הבאה, והגדיל את הביצועים בכמעט עוד 30%. 1080Ti בודד היה מהיר כמעט פי שניים מ-980 Ti ובוודאי היה פתרון מעולה לשני 980 Ti ב-SLI. אף אחד בשכלו לא באמת ירצה שני 1080 Tis ב-SLI, לא רק בגלל שזה היה חם ורועש אלא גם בגלל פי שניים מהביצועים של 1080 Ti היו מוגזמים לחלוטין (וגם לא אפשריים עבור רוב המשחקים עם SLI רשמי תמיכה). תארו לעצמכם כמה מטורף זה יהיה עם שני RTX 4090 ב-SLI.
משחקי Multi-GPU יכולים לעשות קאמבק
בעוד שמשחקי מחשב המשתמשים בגרפיקה מרובות לא חוזרים לכאורה, הדלת ל-multi-GPU למעשה פתוחה. אם אתה מכיר את המעבדים של AMD, תדע ששבבי שולחן העבודה היוקרתיים שלו וכל מעבדי תחנות העבודה והשרתים שלו משתמשים במספר שבבי מעבד יחד במקום מעבד אחד גדול. שימוש בהרבה שבבים קטנים יותר (המכונה גם שבבים) היא טכנולוגיה ש-AMD התחילה להשתמש בה עוד בשנת 2019, אם כי רק בשנת 2022 היא החלה להשתמש ב-chiplets עבור ה-GPUs שלה עם הצגת ה-RX 7000 היוקרתי סִדרָה.
עם זאת, כרטיסי RX 7000 כמו RX 7900 XTX, כוללים רק מספר מטמון ושבבי זיכרון, ומשתמשים בשבב GPU יחיד. ובכל זאת, יש סיבה להאמין ש-AMD עשויה להתחיל להשתמש במספר שבבי גרפיקה מכיוון שהיא תצמצם עלויות הפיתוח והייצור, תוך יצירת קלפים חדשים (פשוט הוסף או הסר chiplet ו bam, GPU חדש). אינטל יכולה גם ללכת לאותו כיוון מכיוון שגם היא עוברת ל-chiplets.
למרות שנראה של-Nvidia אין שום עניין בצ'יפלטים, זה יהיה מפתיע אם AMD ואינטל לא היו מעוניינות להחזיר ריבוי-GPU עם שבבים. אולי נראה את החזרה של משחקי Multi-GPU עם טכנולוגיה מודרנית בשנים הקרובות אם זה יכול לעבוד מספיק טוב.