Kas notika ar vairāku GPU spēlēm?

Līdz 2010. gadu vidum ātrākie spēļu datori izmantoja vairākas grafikas kartes, parasti divas, bet dažreiz pat četras. Pēc tam daži no labākās spēļu grafikas kartes izmantoja divas GPU mikroshēmas, nevis tikai vienu, kas palīdzēja konsolidācijā. Nvidia SLI un AMD CrossFire multi-GPU tehnoloģijas tika uzskatītas par jebkura augstākās klases spēļu datora virsotni, un tās var paaugstināt jūsu spēļu pieredzi nākamajā līmenī.

Mūsdienās vairāku GPU ir pagātne — praktiski relikts datoru pasaulē. Fakts, ka lielākā daļa jauno GPU mūsdienās pat neatbalsta SLI vai CrossFire, noteikti ir problēma, taču vairāku GPU popularitāte kritās krietni pirms Nvidia un AMD faktiski pārtrauca to ražošanu. tehnoloģijas. Lūk, vairāku GPU spēļu vēsture un kāpēc tā neizturēja laika pārbaudi.

Īsa vairāku GPU vēsture, sākot no 3dfx līdz tās lejupslīdei

Lai gan mūsdienu grafikas kartes parādījās 2000. gadu sākumā no Nvidia un AMD sāncensības, 90. gados bija daudz vairāk spēlētāju. Viens no šiem uzņēmumiem bija 3dfx Interactive, kas ražoja nostalģisko Voodoo grafikas karšu līniju. Lai iegūtu konkurences priekšrocības, uzņēmums nolēma, ka divas grafiskās kartes varētu būt labākas par vienu, un 1998. gadā ieviesa Scan-Line Interleave tehnoloģiju (SLI). Tas bija diezgan ģeniāls solis no 3dfx puses, jo tas veicināja lielāku GPU pārdošanu un atturēja Voodoo īpašniekus pāriet uz citu karti.

Tomēr SLI tika ieviests tieši laikā, kad 3dfx tuvojās bankrotam, un galu galā uzņēmumu iegādājās Nvidia, kas ieguva intelektuālā īpašuma tiesības uz visu, kas piederēja 3dfx. Pēc 3dfx iegādes multi-GPU uz īsu brīdi pārstāja pastāvēt, bet Nvidia 2004. gadā atkārtoti ieviesa SLI (oficiālā nosaukuma maiņa uz Scalable Link Interface) ar savu GeForce 6 sēriju. Tas būtībā darbojās tāpat kā iepriekš: pievienojiet vairāk GPU, iegūstiet lielāku veiktspēju. Taču Nvidia darbībā bija daži jauninājumi.

Kamēr 3dfx vecajā SLI katrs GPU atveidoja pikseļu rindu pa vienam ("skenēšanas līnija" SLI), Nvidia jaunais SLI ieviesa divas jaunas renderēšanas metodes: sadalītā kadra renderēšanu (SFR) un alternatīvo kadru renderēšanu. (AFR). Izmantojot SFR, katrs GPU renderē daļu no viena kadra, nevis sadalot kadru pa vidu, bet gan piešķirot katram GPU vienlīdz intensīvu renderēšanai. No otras puses, AFR katrs GPU pēc kārtas ražo rāmi. Lai gan SFR ir lieliski piemērots latentuma samazināšanai, AFR parasti nodrošina vislielāko veiktspēju, lai gan ar daudz vājāku kadra ritmu un stostīšanos.

Līdzīgi 2005. gadā ATI (drīzumā to iegādāsies AMD) ieviesa savu vairāku GPU tehnoloģiju, ko sauca par CrossFire, taču sākumā tā bija sava veida haoss. Izmantojot 3dfx un Nvidia kartes, jums bija nepieciešami tikai divi vienādi GPU un kabelis vai tilts savienojuma izveidei tos, bet CrossFire prasīja papildus parastajai grafikai iegādāties īpašu "master" karti karti. Pēc tam tā vietā, lai izmantotu tiltu, jūs izmantojāt dīvainu DVI kabeli, kas tika pievienots abām kartēm. Pietiek teikt, ka CrossFire pirmās paaudzes izpildījums bija vājš. Tas nepalīdzēja, ka tajā laikā tā GPU nebija pārsteidzoši.

Bet CrossFire patiešām kļuva par savu, ieviešot AMD (agrāk ATI) Radeon 3000 sērija, kurā bija Radeon HD 3870 X2, pasaulē pirmā grafiskā karte ar divām GPU mikroshēmām to. AMD gāja ļoti tālu ar visu šo divu GPU koncepciju; tā Radeon 4000 un 5000 sērijas mikroshēmas patiesībā bija diezgan mazas, tāpēc divu GPU grafiskajām kartēm bija daudz jēgas. HD 5970 2009. gadā, viens no visu laiku labākajiem AMD GPU, bieži tika aprakstīts kā pārāk ātrs, lai tas būtu iespējams. Pēc tam Nvidia arī sāka veidot savas divu GPU kartes.

Tomēr pēc šī brīža vairāku GPU popularitāte sāka kristies. Nvidia atteicās no divu GPU koncepcijas saviem galvenajiem GPU pēc GTX 690 2012. gadā un atteicās no tās pavisam pēc GTX Titan Z 2014. gadā. Tikai divus gadus vēlāk Nvidia padarīja SLI ekskluzīvu ar saviem GTX 1070, 1080 un 1080 Ti GPU, kā arī samazināja atbalstu no četrām grafiskajām kartēm līdz divām. Pēc tam SLI izmantoja dzīvības atbalstu, taču 2020. gadā tas beidzot tika likvidēts, izlaižot RTX 30 sēriju, no kurām tikai 3090 atbalstīja SLI. Bet tam nebija nozīmes, jo Nvidia pārtrauca SLI draiveru atbalstu no 2021. gada.

Tikmēr AMD gadiem ilgi ražoja divu GPU kartes, tikai 2019. gadā pārtraucot ar Pro Vega II, kas bija Apple Mac ekskluzīva karte. AMD pat teica, ka divi RX 480 CrossFire bija laba alternatīva Nvidia GTX 1080 2016. gadā. Tomēr AMD galu galā atteicās no CrossFire pēc RX Vega palaišanas 2017. gadā, kas bija pēdējā AMD karte, kas to atbalstīja. Šķiet, ka arī 2017. gadā AMD pārtrauca ražot draiverus ar CrossFire atbalstu katrā spēlē.

Daudzi iemesli, kāpēc vairāku GPU izmira

Multi-GPU spēles nāca un pagāja diezgan ātri, ņemot vērā visas lietas. Tas bija nozīmīgs spēks tikai pēc 2004. gada ar SLI un CrossFire, bet 2010. gados tas jau sāka samazināties. Galu galā tas bija virziens, kurā virzījās grafikas industrija un kā spēlētāji uzskatīja, ka viena GPU risinājumi ir daudz pievilcīgāki, kas nosauca nāves zvanu.

GPU ar katru paaudzi kļuva arvien lielāki un galu galā pārauga vairāku GPU

Kad 3dfx ieviesa SLI, grafiskās kartes bija niecīgas ierīces ar ļoti zemu enerģijas patēriņu, kas nelīdzinājās mūsdienās redzamajām behemotēm. Grafikas mikroshēmas 90. gados un 2000. gadu sākumā bija aptuveni 100 mm2 lielas, taču tas viss mainījās, kad ATI izlaida savu Radeon 9000 sērija, kurā bija mikroshēma, kas bija lielāka par 200 mm2, divreiz lielāka nekā jebkas, ko pasaule bija redzējusi iepriekš. Tas aizsāka GPU bruņošanās sacensības, kuras ATI/AMD un Nvidia turpināja saasināt ar katru paaudzi.

Lieta ir tāda, ka lielākām mikroshēmām ir nepieciešama lielāka jauda un labāka dzesēšana, un, lai gan palielināts jaudas patēriņš sākotnēji neietekmēja vairāku GPU iestatījumus, tas galu galā izrādījās nopietna problēma. Pat GTX 480 grafiskās kartes bija sasniegušas 250 W atzīmi, un divas 480 SLI patērēja neticami daudz enerģijas. Lai gan AMD ar savām HD 4000 un 5000 sērijām lielu uzsvaru liek uz vairāku GPU, tas bija tikai tāpēc, ka tai vajadzēja kaut ko augstākās klases, lai būtu pretrunā ar Nvidia 480 un 580, jo AMD grafikas mikroshēmas bija pārāk vidējas.

Kopš 2000. gadu beigām gandrīz katrs Nvidia un AMD ražotais flagmanis patērēja vismaz 200 W, bieži 250 W. Iespējams, ka tā nav nejaušība, ka Nvidia pēdējā galvenajā divu GPU karte 690 izmantoja divas GTX 680 mikroshēmas, kuru TDP bija tikai 195 W. Vienkāršais fakts, ka atsevišķie GPU kļuva arvien lielāki un labāki, padarīja SLI un CrossFire grūtākus un mazāk pievilcīgs lietotājiem, kuri parasti nevēlējās, lai viņu spēļu dators būtu arī telpas sildītājs un strūkla dzinējs.

Multi-GPU bija kļūdains, un izstrādātājiem, Nvidia un AMD bija jāiegulda tajā resursi

Aparatūras tendences bija problēma vairāku GPU iespējamībai, tāpat kā programmatūras tendences. Kad SLI pirmo reizi tika ieviests, spēles bija daudz vienkāršākas, un pat 2004. gada labākās spēles, piemēram, Half-Life 2, ir diezgan neievērojami, salīdzinot ar šodienas spēlēm, lai gan mēs varam novērtēt, cik lieliskas tās bija, kad tās iznāca. SLI un CrossFire prasīja, lai Nvidia un AMD savos draiveros izveidotu īpašu vairāku GPU optimizāciju, lai panāktu labu veiktspēju, un toreiz tas nebija nekas liels.

Taču laika gaitā spēles (un, attiecīgi, GPU) kļuva sarežģītākas, un katru gadu kļuva grūtāk optimizēt. Pat nosaukumos, kuriem bija oficiāls vairāku GPU atbalsts, pieredze bieži vien bija vājāka, jo veiktspēja ir sliktāka nekā parasti vai kļūdas. 2016. gadā īsu brīdi man bija divi Radeon R9 380, un, kad es spēlēju The Witcher 3, Es bieži redzēju dīvainas grafiskas kļūmes, kas dažkārt pat aizsedza svarīgas funkcijas, piemēram, ieejas alā, padarot spēli ne tikai dīvainu, bet arī kļūdainu līdz nespēlēšanai.

Galu galā tas bija virziens, kurā virzījās grafikas industrija un kā spēlētāji uzskatīja, ka viena GPU risinājumi ir daudz pievilcīgāki, kas nosauca nāves zvanu.

Vienīgais cerības stariņš uz labāku programmatūras atbalstu vairākiem GPU bija DX12 un Vulkan, kas lepojās tik jaudīgs vairāku GPU atbalsts, ka jūs pat varētu izmantot vairākus GPU no dažādiem pārdevējiem vienā spēle. Tomēr tas vienkārši pārcēla Nvidia un AMD darbu izstrādātāju rokās, kuri to nedarīja. var iegūt jebko, atbalstot vairāku GPU tehnoloģiju, jo īpaši tāpēc, ka Nvidia un AMD to pakāpeniski ieviesa ārā. Tātad arī programmatūras puse nebija piemērota spēlēm ar vairākiem GPU.

Spēlētājiem vienkārši nebija vajadzīgi augstākās klases vairāku GPU iestatījumi

Pat ja vienādojuma aparatūras un programmatūras aspekti nostrādāja, vairāku GPU spēļu spēlēšana varētu būt lemta tikai tāpēc, ka tā bija pārmērīga. Pat HD 5970 tika raksturots kā pārspīlēts, un tas bija tikai ar divām vidējās klases GPU mikroshēmām. Tomēr vairāku GPU bija pietiekami populārs, lai turpinātu darboties gadiem ilgi, taču es domāju, ka tā likteni izšķīra viens notikums: GTX 1080 palaišana 2016. gadā.

Nvidia GTX 10 sērija patiesībā bija tikai GTX 9 sērija uz pilnīgi jaunā 16 nm no TSMC, taču tas vien bija liels darījums, jo Nvidia bija pavadījusi veselas trīs paaudzes 28 nm dēļ. Mūra likuma noriets. Pārejot no 28 nm uz 16 nm, GTX 1080 ir par vairāk nekā 50% ātrāks nekā GTX 980 un 30% ātrāks nekā GTX 980 Ti. 1080 atbalstīja arī SLI, un tā TDP bija salīdzinoši zems — 180 W, taču neapstrādātā veiktspēja ar vienu 1080 bija neprātīga. 2016.

Lai gan šķiet, ka datorspēles, kurās tiek izmantotas vairākas grafikas, nekad vairs neatgriezīsies, vairāku GPU durvis faktiski ir atvērtas.

Nākamajā gadā tas tika vēl vairāk uzlabots ar GTX 1080 Ti, palielinot veiktspēju vēl par 30%. Viens 1080Ti bija gandrīz divreiz ātrāks par 980 Ti, un tas noteikti būtu bijis labāks risinājums nekā diviem 980 Ti SLI. Neviens pie pilna prāta nevēlētos divus 1080 Ti SLI ne tikai tāpēc, ka tas būtu bijis karsts un skaļš, bet arī tāpēc, ka divreiz labāka veiktspēja nekā 1080 Ti būtu bijis pilnīgi pārspīlēts (un arī tas nebūtu iespējams lielākajā daļā spēļu ar oficiālo SLI atbalsts). Iedomājieties, cik traki būtu, ja SLI būtu divi RTX 4090.

Vairāku GPU spēles varētu atgriezties

Lai gan šķiet, ka datorspēles, kurās tiek izmantotas vairākas grafikas, nekad vairs neatgriezīsies, vairāku GPU durvis faktiski ir atvērtas. Ja esat iepazinies ar AMD CPU, jūs zināt, ka tā augstākās klases galddatoru mikroshēmas un visas darbstacijas un servera CPU izmanto vairākas CPU mikroshēmas, nevis vienu lielu CPU. Daudzu mazāku mikroshēmu (pazīstamu arī kā mikroshēmu) izmantošana ir tehnoloģija, ko AMD sāka izmantot 2019. gadā. lai gan tikai 2022. gadā tā sāka izmantot mikroshēmas saviem GPU, ieviešot augstākās klases RX 7000. sērija.

Tomēr RX 7000 kartēm, piemēram, RX 7900 XTX, ir tikai vairākas kešatmiņas un atmiņas mikroshēmas, un tās izmanto vienu GPU mikroshēmu. Tomēr ir pamats uzskatīt, ka AMD varētu sākt izmantot vairākas grafikas mikroshēmas, jo tas samazinātos izstrādes un ražošanas izmaksas, vienlaikus atvieglojot jaunu karšu izgatavošanu (vienkārši pievienojiet vai noņemiet mikroshēmu un bam, jauns GPU). Intel varētu iet tajā pašā virzienā, jo arī tas pāriet uz mikroshēmām.

Lai gan šķiet, ka Nvidia absolūti neinteresējas par mikroshēmām, būtu pārsteidzoši, ja AMD un Intel nebūtu ieinteresēti atjaunot vairāku GPU ar mikroshēmām. Iespējams, ka nākamajos gados mēs redzēsim vairāku GPU spēļu ar modernām tehnoloģijām atgriešanos, ja tā darbosies pietiekami labi.