Kas atsitiko žaidimams su kelių GPU?

Iki 2010-ųjų vidurio greičiausiuose žaidimų kompiuteriuose buvo naudojamos kelios vaizdo plokštės, dažniausiai dvi, bet kartais ir keturios. Tada kai kurie iš geriausios žaidimų vaizdo plokštės naudojo du GPU lustus, o ne vieną, o tai padėjo konsoliduoti. Nvidia SLI ir AMD CrossFire kelių GPU technologijos buvo laikomos bet kurio aukščiausios klasės žaidimų kompiuterio viršūne ir gali pakelti jūsų žaidimų patirtį į kitą lygį.

Šiandien kelių GPU yra praeitis – praktiškai reliktas kompiuterių pasaulyje. Tai, kad dauguma naujų GPU šiandien net nepalaiko SLI ar CrossFire, tikrai yra problema, tačiau kelių grafikos procesorių populiarumas smuko gerokai anksčiau, nei „Nvidia“ ir „AMD“ veiksmingai nutraukė jų gamybą. technologijas. Štai kelių GPU žaidimų istorija ir kodėl jis neatlaikė laiko išbandymo.

Trumpa kelių GPU istorija nuo 3dfx iki jos nuosmukio

Nors šiuolaikinės vaizdo plokštės atsirado 2000-ųjų pradžioje iš Nvidia ir AMD konkurencijos, 90-aisiais žaidėjų buvo daug daugiau. Viena iš tų kompanijų buvo 3dfx Interactive, kuri gamino nostalgišką „Voodoo“ vaizdo plokščių liniją. Siekdama įgyti konkurencinį pranašumą, bendrovė nusprendė, kad dvi vaizdo plokštės gali būti geriau nei viena, ir 1998 m. pristatė savo „Scan-Line Interleave“ technologiją (SLI). Tai buvo gana genialus žingsnis iš 3dfx pusės, nes paskatino daugiau GPU parduoti ir atgrasė Voodoo savininkus pereiti prie kitos kortelės.

Tačiau SLI buvo pristatyta iškart, kai 3dfx artėjo prie bankroto, o įmonę galiausiai įsigijo Nvidia, kuri įgijo intelektinės nuosavybės teises į viską, kas priklauso 3dfx. Po 3dfx įsigijimo kelių GPU trumpam nustojo egzistuoti, tačiau „Nvidia“ 2004 m. vėl pristatė SLI (oficialų pavadinimą pakeitė į Scalable Link Interface) su savo GeForce 6 serija. Iš esmės tai veikė taip pat, kaip ir anksčiau: pridėkite daugiau GPU ir padidinkite našumą. Tačiau buvo keletas naujovių, susijusių su Nvidia.

Nors senajame 3dfx SLI kiekvienas GPU po vieną atvaizdavo pikselių eilutę („nuskaitymo linija“ SLI), „Nvidia“ naujasis SLI pristatė du naujus atvaizdavimo metodus: padalinto kadro atvaizdavimą (SFR) ir alternatyvų kadrų atvaizdavimą. (AFR). Naudojant SFR, kiekvienas GPU atvaizduoja vieno kadro dalį, ne padalidamas kadrą per vidurį, o suteikiant kiekvienam GPU vienodai intensyvų atvaizdavimui. Kita vertus, AFR kiekvienas GPU paeiliui sukuria kadrą. Nors SFR puikiai sumažina delsą, AFR paprastai pasiekia didžiausią našumą, nors ir daug prastesniu kadro tempu ir mikčiojimu.

Panašiai 2005 m. ATI (netrukus įsigys AMD) pristatė savo kelių GPU technologiją, pavadintą CrossFire, tačiau iš pradžių tai buvo kažkokia netvarka. Su 3dfx ir Nvidia kortelėmis jums reikėjo tik dviejų to paties GPU ir kabelio arba tilto, kad galėtumėte prisijungti juos, tačiau „CrossFire“ be įprastos grafikos reikalavo įsigyti specialią „master“ kortelę kortelę. Tada užuot naudoję tiltą, naudojote keistą DVI kabelį, kuris buvo prijungtas prie abiejų kortelių. Pakanka pasakyti, kad pirmosios kartos CrossFire buvo prastai atlikta. Tai nepadėjo, kad tuo metu jo GPU nebuvo nuostabūs.

Tačiau „CrossFire“ iš tikrųjų atsirado pristačius AMD (anksčiau ATI) „Radeon 3000“ serija, kurioje buvo Radeon HD 3870 X2, pirmoji pasaulyje vaizdo plokštė su dviem GPU lustais tai. AMD nuėjo tikrai toli su visa ši dviejų GPU koncepcija; jo Radeon 4000 ir 5000 serijų lustai iš tikrųjų buvo gana maži, todėl dviejų GPU vaizdo plokštės turėjo daug prasmės. HD 5970 2009 m. vienas geriausių visų laikų AMD GPU, dažnai buvo apibūdinamas kaip per greitas, kad būtų įmanomas. Po to „Nvidia“ taip pat pradėjo kurti savo dviejų GPU plokštes.

Tačiau po šio momento kelių GPU populiarumas pradėjo mažėti. „Nvidia“ atsisakė dvigubo GPU koncepcijos savo pagrindiniams GPU po GTX 690 2012 m., o visiškai atsisakė po GTX Titan Z 2014 m. Vos po dvejų metų „Nvidia“ padarė SLI išskirtinį savo GTX 1070, 1080 ir 1080 Ti GPU, taip pat sumažino palaikymą nuo keturių vaizdo plokščių iki dviejų. Po to SLI buvo palaikomas gyvybę, tačiau 2020 m. jis galiausiai buvo panaikintas, kai buvo išleista RTX 30 serija, iš kurios tik 3090 palaikė SLI. Tačiau tai neturėjo reikšmės, nes „Nvidia“ nutraukė SLI tvarkyklių palaikymą nuo 2021 m.

Tuo tarpu AMD daugelį metų gamino dviejų GPU plokštes, tik 2019 m. sustojo su Pro Vega II, kuri buvo išskirtinė Apple Mac kortelė. AMD netgi teigė, kad du RX 480 „CrossFire“ buvo gera alternatyva „Nvidia“ GTX 1080 2016 m. Tačiau AMD galiausiai atsisakė CrossFire po to, kai 2017 m. buvo paleista RX Vega, kuri buvo paskutinė ją palaikanti AMD kortelė. Atrodo, kad AMD taip pat nustojo gaminti tvarkykles su žaidimo „CrossFire“ palaikymu 2017 m.

Daugybė priežasčių, kodėl išmirė keli GPU

Daugelio GPU žaidimai atsirado ir praėjo gana greitai, atsižvelgiant į viską. Tai buvo reikšminga jėga tik po 2004 m. su SLI ir CrossFire, tačiau 2010-aisiais ji jau sumažėjo. Galiausiai tai buvo kryptis, kuria ėjo grafikos pramonė ir kaip žaidėjai vieno GPU sprendimai atrodė kur kas patrauklesni, nuskambėjo mirties snaigė.

GPU kiekviena karta vis didėjo ir galiausiai pranoko kelių GPU

Kai 3dfx pristatė SLI, vaizdo plokštės buvo maži įrenginiai, kurių energijos suvartojimas buvo labai mažas, nieko panašaus į šiandieninius begemotus. Dešimtajame dešimtmetyje ir 2000-ųjų pradžioje grafikos lustai buvo apie 100 mm2, tačiau viskas pasikeitė, kai ATI pristatė savo „Radeon 9000“ serija, kurioje buvo daugiau nei 200 mm2 lustas, dvigubai didesnis už viską, ką pasaulis matė anksčiau. Taip prasidėjo GPU ginklavimosi lenktynės, kurias ATI/AMD ir Nvidia vis didėjo su kiekviena karta.

Reikalas tas, kad didesniems lustams reikia daugiau energijos ir geresnio aušinimo, ir nors padidėjęs energijos suvartojimas iš pradžių neturėjo jokios įtakos kelių GPU sąrankoms, galiausiai tai pasirodė esanti didelė problema. Net GTX 480 vaizdo plokštės pasiekė 250 W ribą, o dvi 480 SLI sunaudojo neįtikėtinai daug energijos. Nors AMD daug dėmesio skyrė kelių GPU su HD 4000 ir 5000 serijomis, tai iš tikrųjų buvo tik todėl, kad jai reikėjo kažko aukščiausios klasės, kad jis prieštarautų Nvidia 480 ir 580, nes AMD grafikos lustai buvo per vidutiniai.

Nuo 2000-ųjų pabaigos beveik kiekvienas flagmanas, pagamintas Nvidia ir AMD, vartojo mažiausiai 200 W, dažnai 250 W. Gali būti, kad tai nėra atsitiktinumas, kad paskutinė Nvidia pagrindinė dvigubo GPU plokštė 690 naudojo du GTX 680 lustus, kurių TDP buvo tik 195 W. Paprastas faktas, kad pavieniai GPU tapo didesni ir geresni, apsunkino SLI ir CrossFire mažiau patrauklus vartotojams, kurie paprastai nenorėjo, kad jų žaidimų kompiuteris būtų ir erdvės šildytuvas bei purkštukas variklis.

Multi-GPU buvo klaidingas ir reikėjo, kad kūrėjai, Nvidia ir AMD investuotų į jį išteklius

Techninės įrangos tendencijos buvo daugelio GPU galimybių problema, taip pat ir programinės įrangos tendencijos. Kai pirmą kartą buvo pristatytas SLI, žaidimai buvo daug paprastesni ir net geriausi 2004 m. žaidimai, pvz. Half-Life 2, yra gana nepaprasti, palyginti su šiandienos žaidimais, nors galime įvertinti, kokie puikūs jie buvo, kai pasirodė. SLI ir „CrossFire“ reikalavo, kad „Nvidia“ ir AMD savo tvarkyklėse sukurtų specialius kelių GPU optimizavimus, kad pasiektų gerą našumą, o tada tai nebuvo didelė problema.

Tačiau laikui bėgant žaidimai (ir, beje, GPU) tapo sudėtingesni ir kiekvienais metais juos buvo sunkiau optimizuoti. Net pavadinimų, kuriuose buvo oficialus kelių GPU palaikymas, patirtis dažnai buvo prastesnė dėl prastesnio nei įprasta našumo ar klaidų. 2016 m. trumpą laiką turėjau du Radeon R9 380, o kai žaidžiau „The Witcher 3“, Dažnai matydavau keistų grafinių nesklandumų, kurie kartais net uždengdavo tokias svarbias funkcijas kaip įėjimai į urvą, todėl žaidimas tapo ne tik keistas, bet ir klaidingas, kad jo nebegalima žaisti.

Galiausiai tai buvo kryptis, kuria ėjo grafikos pramonė ir kaip žaidėjai vieno GPU sprendimai atrodė kur kas patrauklesni, nuskambėjo mirties snaigė.

Vienintelė viltis dėl geresnio programinės įrangos palaikymo kelių GPU buvo DX12 ir Vulkan, kurie gyrėsi toks galingas kelių GPU palaikymas, kad galėtumėte naudoti net kelis skirtingų tiekėjų GPU vienu metu žaidimas. Tačiau tai tiesiog perkėlė Nvidia ir AMD atliktą darbą į kūrėjų rankas, kurie to nedarė. palaikydami kelių grafikos procesorių technologiją galite gauti bet ką, ypač dėl to, kad „Nvidia“ ir AMD ją laipsniškai diegė išeiti. Taigi, programinės įrangos pusė taip pat nebuvo tinkama žaidimams naudojant kelis GPU.

Žaidėjams tiesiog nereikėjo aukščiausios klasės kelių GPU sąrankų

Net jei viskas aparatinės ir programinės įrangos pusėse pasiteisino, kelių grafikos procesorių žaidimai galėjo būti pasmerkti vien dėl to, kad tai buvo per daug. Net HD 5970 buvo apibūdintas kaip perteklinis, ir tai buvo tik su dviem vidutinės klasės GPU lustais. Vis dėlto kelių GPU buvo pakankamai populiarus, kad galėtų tęstis daugelį metų, tačiau manau, kad jo likimą nulėmė vienas vienintelis įvykis: GTX 1080 pristatymas 2016 m.

Nvidia GTX 10 serija iš tikrųjų buvo tik GTX 9 serija su visiškai nauja 16 nm iš TSMC, tačiau vien tai buvo didelis dalykas, nes Nvidia ištisas kartas praleido 28 nm. Moore'o dėsnio nuosmukis. Pakeitus nuo 28 nm iki 16 nm, GTX 1080 buvo daugiau nei 50 % greitesnis nei GTX 980 ir 30 % greitesnis už GTX 980 Ti. 1080 taip pat palaikė SLI, o jo TDP buvo palyginti mažas – 180 W, tačiau neapdorotas našumas su vienu 1080 buvo beprotiškas. 2016.

Nors kompiuteriniai žaidimai naudojant kelias grafikas, atrodo, niekada nebegrįš, kelių GPU durys iš tikrųjų yra atviros.

Kitais metais tai buvo dar patobulinta naudojant GTX 1080 Ti, padidinant našumą dar beveik 30%. Vienas 1080 Ti buvo beveik dvigubai greitesnis už 980 Ti ir tikrai būtų geresnis sprendimas už du 980 Ti SLI. Niekas sveiko proto nenorėtų dviejų 1080 Ti SLI ne tik todėl, kad būtų buvę karšta ir garsiai, bet ir todėl, kad dvigubai geresnis nei 1080 Ti našumas būtų buvęs visiškai perdėtas (ir taip pat neįmanomas daugeliui žaidimų su oficialiu SLI parama). Įsivaizduokite, kaip būtų beprotiška turėti du RTX 4090 SLI.

Kelių GPU žaidimų gali sugrįžti

Nors kompiuteriniai žaidimai naudojant kelias grafikas, atrodo, niekada nebegrįš, kelių GPU durys iš tikrųjų yra atviros. Jei esate susipažinę su AMD procesoriais, žinosite, kad aukštesnės klasės stalinių kompiuterių lustai ir visi darbo vietos bei serverio procesoriai kartu naudoja kelis procesoriaus lustus, o ne vieną didelį procesorių. Daug mažesnių lustų (dar vadinamų lustais) naudojimas yra technologija, kurią AMD pradėjo naudoti dar 2019 m. tačiau tik 2022 m. jis pradėjo naudoti mikroschemas savo GPU, pristatydamas aukščiausios klasės RX 7000 serija.

Tačiau RX 7000 kortelės, tokios kaip RX 7900 XTX, turi tik kelias talpyklos ir atminties mikroschemas ir naudoja vieną GPU lustą. Vis dėlto yra pagrindo manyti, kad AMD gali pradėti naudoti kelias grafikos mikroschemas, nes tai sumažėtų kūrimo ir gamybos sąnaudas, tuo pačiu palengvinant naujų kortelių kūrimą (tiesiog pridėkite arba pašalinkite mikroschemą ir bam, naujas GPU). „Intel“ taip pat galėtų eiti ta pačia kryptimi, nes ji taip pat pereina prie mikroschemų.

Nors atrodo, kad „Nvidia“ visiškai nesidomi lustais, būtų nuostabu, jei AMD ir „Intel“ nebūtų suinteresuoti sugrąžinti kelių grafikos procesorių su lustais. Galbūt per ateinančius metus sugrįšime kelių grafikos procesorių žaidimai su moderniomis technologijomis, jei jie veiks pakankamai gerai.