かつては 2 つ以上の GPU を搭載することが PC ゲームの最高峰でしたが、今ではそれは過去のものになりました。 どうしたの？
2010 年代半ばまで、最速のゲーミング PC は複数のグラフィックス カード (通常は 2 枚、場合によっては最大 4 枚) を使用していました。 次に、そのうちのいくつかは、 最高のゲーム用グラフィックスカード GPU チップを 1 つだけではなく 2 つ使用し、統合に役立ちました。 Nvidia の SLI と AMD の CrossFire マルチ GPU テクノロジーは、ハイエンド ゲーム PC の頂点とみなされており、ゲーム体験を次のレベルに引き上げることができます。
今日、マルチ GPU は過去のものとなり、コンピューターの世界では事実上遺物となっています。 現在のほとんどの新しい GPU が SLI や CrossFire さえサポートしていないという事実は確かに問題ですが、 マルチ GPU の人気は、Nvidia と AMD が事実上マルチ GPU を廃止するかなり前に衰退していました。 テクノロジー。 ここでは、マルチ GPU ゲームの歴史と、それが時の試練に耐えられなかった理由を紹介します。
3dfx からその衰退まで、マルチ GPU の簡単な歴史
最新のグラフィックス カードは、Nvidia と AMD 間の競争から 2000 年代初頭に登場しましたが、90 年代にはさらに多くのプレーヤーが存在しました。 それらの企業の 1 つが 3dfx Interactive で、懐かしい Voodoo シリーズのグラフィックス カードを製造していました。 競争力を高めるために、同社はグラフィックス カードを 1 枚よりも 2 枚使用した方が優れていると判断し、1998 年にスキャンライン インターリーブ テクノロジ (SLI) を導入しました。 これは、より多くの GPU の販売を促進し、Voodoo 所有者が別のカードに切り替えることを思いとどまらせたので、3dfx 側にとっては非常に天才的な動きでした。
しかし、SLI は 3dfx が破産に向かっていたまさにその時に導入され、同社は最終的に Nvidia に買収され、Nvidia が 3dfx が所有するすべての知的財産権を取得しました。 マルチ GPU は 3dfx の買収後一時的に存在しなくなりましたが、Nvidia は 2004 年に GeForce 6 シリーズで SLI (正式名をスケーラブル リンク インターフェイスに変更) を再導入しました。 基本的には以前と同じように動作し、GPU を追加するとパフォーマンスが向上します。 しかし、Nvidia の考え方にはいくつかの革新がありました。
3dfx の古い SLI では、各 GPU がピクセルのラインを一度に 1 つずつレンダリングしていましたが (SLI の「スキャン ライン」)、Nvidia の 新しい SLI には、分割フレーム レンダリング (SFR) と代替フレーム レンダリングという 2 つの新しいレンダリング方法が導入されました。 (AFR)。 SFR では、各 GPU が単一フレームの一部をレンダリングします。これは、フレームを中央で分割するのではなく、各 GPU に均等に集中的にレンダリングするチャンクを与えることによって行われます。 一方、AFR では、各 GPU が順番にフレームを生成します。 SFR はレイテンシの削減に優れていますが、AFR はフレーム ペーシングとスタッタリングが大幅に劣るにもかかわらず、最高のパフォーマンスを得る傾向があります。
同様に、2005 年に ATI (間もなく AMD に買収される) は、CrossFire と呼ばれる独自のマルチ GPU テクノロジを導入しましたが、最初は少々混乱しました。 3dfx カードと Nvidia カードを使用する場合、必要なのは 2 つの同じ GPU と接続するためのケーブルまたはブリッジだけでした ただし、CrossFire では、通常のグラフィックスに加えて特別な「マスター」カードを購入する必要がありました。 カード。 次に、ブリッジを使用する代わりに、両方のカードに接続する奇妙な DVI ケーブルを使用しました。 第 1 世代の CrossFire は不十分に実行されたと言うだけで十分です。 当時の GPU がそれほど素晴らしいものではなかったのは仕方ありませんでした。
しかし、CrossFire は AMD (旧 ATI) Radeon 3000 の導入によって真価を発揮しました。 シリーズは、2 つの GPU チップを搭載した世界初のグラフィックス カードである Radeon HD 3870 X2 を搭載しました。 それ。 AMD は、このデュアル GPU コンセプト全体に非常に取り組みました。 Radeon 4000 および 5000 シリーズのチップは実際には非常に小型だったので、デュアル GPU グラフィックス カードは非常に理にかなっていました。 2009 年の HD 5970、 AMD史上最高のGPUの1つ、速すぎて実行不可能であるとよく言われました。 その後、Nvidia も独自のデュアル GPU カードの製造を開始しました。
しかし、この時点以降、マルチ GPU の人気は低下し始めました。 Nvidia は、2012 年の GTX 690 以降、メインストリーム GPU のデュアル GPU コンセプトを廃止し、2014 年の GTX Titan Z 以降は完全に廃止しました。 Nvidia は、わずか 2 年後に GTX 1070、1080、および 1080 Ti GPU を SLI 独占とし、サポートするグラフィックス カードを 4 枚から 2 枚に減らしました。 その後、SLI は存続サポートを受けましたが、2020 年の RTX 30 シリーズの発売により最終的に廃止され、そのうち 3090 のみが SLI をサポートしました。 しかし、Nvidia が 2021 年以降 SLI ドライバーのサポートを中止したため、それは問題ではありませんでした。
一方、AMD は何年もデュアル GPU カードを作り続けましたが、2019 年の Apple Mac 専用カードである Pro Vega II で生産を終了しました。 AMDは、2016年にはCrossFireの2台のRX 480がNvidiaのGTX 1080の良い代替品であるとさえ述べた。 しかし、2017 年に CrossFire をサポートする最後の AMD カードとなった RX Vega の発売後、AMD は最終的に CrossFire を諦めました。 AMDも2017年のある時点で、ゲームごとのCrossFireサポートを備えたドライバーの作成を中止したようです。
マルチGPUが消滅した多くの理由
あらゆることを考慮すると、マルチ GPU ゲームは非常に早く生まれては消えていきました。 2004 年以降は SLI と CrossFire によって大きな勢力となっただけですが、2010 年代にはすでに衰退していました。 最終的に、グラフィックス業界が進む方向と、ゲーマーがシングル GPU ソリューションをより魅力的に感じる方法が、死の鐘を鳴らしたのです。
GPU は世代ごとに大型化し、最終的にはマルチ GPU を超えてしまいました
3dfx が SLI を導入したとき、グラフィックス カードは消費電力が非常に低い小さなデバイスであり、今日見られるような巨大なものではありませんでした。 90 年代から 2000 年代初頭にかけて、グラフィックス チップのサイズは約 100mm2 になる傾向がありましたが、ATI が Radeon 9000 シリーズは、これまでに世界が見たものの 2 倍である 200mm2 以上のチップを搭載しました。 これにより GPU 軍拡競争が始まり、ATI/AMD と Nvidia は世代が進むごとにエスカレートし続けました。
実際のところ、チップが大きくなると、より多くの電力とより優れた冷却が必要になります。消費電力の増加は当初はマルチ GPU セットアップに大きな影響を与えませんでしたが、最終的には重大な問題になることが判明しました。 GTX 480 の頃でさえ、グラフィックス カードは 250W マークに達しており、SLI の 2 つの 480 は信じられないほどの電力を消費していました。 AMD は HD 4000 および 5000 シリーズでマルチ GPU に重点を置いていますが、それは実際には次の理由にすぎません。 AMD のグラフィックス チップはミッドレンジすぎたため、Nvidia の 480 および 580 に対抗するにはハイエンドのものが必要でした。
2000 年代後半以降、Nvidia と AMD 製のほぼすべてのフラッグシップ製品は少なくとも 200 W、多くの場合 250 W を消費しました。 Nvidia の最後の主流デュアル GPU カードである 690 が、TDP がわずか 195 W の GTX 680 チップを 2 つ使用していたのは偶然ではないかもしれません。 単一の GPU が大きくなり性能が向上しているという単純な事実により、SLI と CrossFire はより困難になり、 通常、ゲーミング PC がスペースヒーターやジェット機としても機能することを望まないユーザーにとっては、それほど魅力的ではありません。 エンジン。
マルチ GPU にはバグが多く、開発者、Nvidia、AMD がリソースを投資する必要があった
マルチ GPU の実現可能性に関してはハードウェアの傾向が問題であり、ソフトウェアの傾向も同様でした。 SLI が最初に導入された頃、ゲームはもっとシンプルで、2004 年の最高のゲームでさえ、次のようなものでした。 ハーフライフ 2、 発売当時のゲームがどれほど素晴らしかったかは理解できますが、今日のゲームと比較するとかなり目立たないものです。 SLI と CrossFire では、Nvidia と AMD が優れたパフォーマンスを実現するために、ドライバーでマルチ GPU 用の特別な最適化を作成する必要がありましたが、当時、これは大したことではありませんでした。
しかし、時間の経過とともに、ゲーム (ひいては GPU) はより複雑になり、最適化することが年々難しくなっていきました。 マルチ GPU を公式にサポートしているタイトルであっても、通常よりも低いパフォーマンスやバグにより、エクスペリエンスが標準以下になることがよくありました。 2016 年の短い期間ですが、私は 2 台の Radeon R9 380 を持っていました。 ウィッチャー3、 時には洞窟の入り口などの重要な機能さえも覆い隠してしまう奇妙なグラフィックの不具合をよく目にしました。そのため、ゲームは風変わりなだけでなく、プレイ不可能なほどバグだらけになっていました。
最終的に、グラフィックス業界が進む方向と、ゲーマーがシングル GPU ソリューションをより魅力的に感じる方法が、死の鐘を鳴らしたのです。
マルチ GPU に対するソフトウェア サポートの改善に対する唯一の希望の光は、DX12 と Vulkan でした。 非常に強力なマルチ GPU サポートにより、異なるベンダーの複数の GPU を 1 台で使用することもできます。 ゲーム。 ただし、これは Nvidia と AMD が以前行っていた作業を開発者の手に委ねただけであり、開発者はそうではありませんでした。 特に Nvidia と AMD が段階的にマルチ GPU テクノロジーをサポートすることで何かを得る立場にある 外。 したがって、ソフトウェア側もマルチ GPU ゲームではうまくいきませんでした。
ゲーマーにはハイエンドのマルチ GPU セットアップは必要ありませんでした
たとえハードウェア側とソフトウェア側の関係がうまくいったとしても、単純にやりすぎという理由で、マルチ GPU ゲームは運命づけられていたかもしれません。 HD 5970 でさえ過剰であると言われていましたが、それはミッドレンジ GPU チップが 2 つ搭載されているだけでした。 それでも、マルチ GPU は何年も普及し続けるのに十分な人気がありましたが、その運命は 2016 年の GTX 1080 の発売という 1 つの出来事によって決定されたと思います。
Nvidia の GTX 10 シリーズは、実際には TSMC の最新の 16nm 上の GTX 9 シリーズにすぎませんでしたが、Nvidia が 28nm に丸 3 世代を費やしてきたため、それだけでも大したことでした。 ムーアの法則の衰退. 28nm から 16nm に移行すると、GTX 1080 は GTX 980 より 50% 以上高速になり、GTX 980 Ti より 30% 高速になりました。 1080 は SLI もサポートしており、TDP は 180W と比較的低かったですが、1 台の 1080 での生のパフォーマンスは非常に優れていました。 2016.
複数のグラフィックスを使用する PC ゲームは決して戻ってこないように見えますが、実際にはマルチ GPU への扉は開かれています。
これは翌年の GTX 1080 Ti でさらに改善され、パフォーマンスがさらに 30% 近く向上しました。 1 台の 1080Ti は 980 Ti のほぼ 2 倍高速であり、SLI では 2 台の 980 Ti よりも優れたソリューションであることは間違いありません。 正気の人間なら、SLI に 2 台の 1080 Ti を本当に欲しがるはずはありません。それは、暑くてうるさかっただけでなく、次のような理由からです。 1080 Ti の 2 倍のパフォーマンスは完全にやりすぎでしょう (また、公式 SLI を備えたほとんどのゲームでは実現不可能です) サポート）。 SLI で 2 つの RTX 4090 を使用することがどれほどクレイジーであるかを想像してみてください。
マルチ GPU ゲームが復活する可能性がある
複数のグラフィックスを使用する PC ゲームは決して戻ってこないように見えますが、実際にはマルチ GPU への扉は開かれています。 AMD の CPU に詳しい人なら、そのハイエンドのデスクトップ チップとすべてのワークステーションおよびサーバーの CPU が、1 つの大きな CPU ではなく複数の CPU チップを一緒に使用していることをご存知でしょう。 多数の小型チップ (チップレットとも呼ばれる) を使用することは、AMD が 2019 年に使用し始めたテクノロジーです。 ただし、ハイエンド RX 7000 の導入により GPU にチップレットの使用が開始されたのは 2022 年のことです。 シリーズ。
ただし、RX 7900 XTX などの RX 7000 カードには複数のキャッシュとメモリ チップレットのみが搭載されており、単一の GPU チップが使用されます。 それでも、AMDが複数のグラフィックチップレットを使用し始める可能性があると信じる理由はあります。 開発コストと生産コストを削減しながら、新しいカードの作成も簡単にします (チップレットを追加または削除するだけで、 bam、新しい GPU)。 Intel もチップレットへの移行を進めているため、同じ方向に進む可能性があります。
Nvidia はチップレットにはまったく興味がないようですが、AMD と Intel がチップレットを備えたマルチ GPU を復活させることに興味がないとしたら驚くべきことでしょう。 おそらく、十分に機能することができれば、最新のテクノロジーを使用したマルチ GPU ゲームが数年以内に復活するでしょう。