Ce s-a întâmplat cu jocurile multi-GPU?

Până la mijlocul anilor 2010, cele mai rapide PC-uri pentru jocuri foloseau mai multe plăci grafice, de obicei două, dar uneori până la patru. Apoi, unii dintre cele mai bune plăci grafice pentru jocuri a folosit două cipuri GPU în loc de doar unul, ceea ce a ajutat la consolidare. Tehnologiile multi-GPU SLI de la Nvidia și CrossFire de la AMD au fost văzute ca punctul culminant al oricărui PC de gaming high-end și ar putea ridica experiența dvs. de joc la nivelul următor.

Astăzi, multi-GPU este un lucru al trecutului - practic o relicvă în lumea computerelor. Faptul că majoritatea GPU-urilor noi de astăzi nici măcar nu acceptă SLI sau CrossFire este cu siguranță o problemă, dar popularitatea multi-GPU-urilor a scăzut cu mult înainte ca Nvidia și AMD să le întrerupă efectiv tehnologii. Iată istoria jocurilor multi-GPU și de ce nu a rezistat timpului.

O scurtă istorie a multi-GPU-urilor, de la 3dfx până la declinul său

În timp ce plăcile grafice moderne au apărut la începutul anilor 2000 din rivalitatea dintre Nvidia și AMD, au existat mult mai mulți jucători în anii '90. Una dintre aceste companii a fost 3dfx Interactive, care a produs linia nostalgică de plăci grafice Voodoo. Pentru a câștiga un avantaj competitiv, compania a decis că două plăci grafice ar putea fi mai bune decât una, iar în 1998, a introdus tehnologia sa Scan-Line Interleave (SLI). A fost o mișcare destul de genială din partea lui 3dfx, deoarece a încurajat mai multe vânzări de GPU și i-a descurajat pe proprietarii Voodoo să treacă la un alt card.

Cu toate acestea, SLI a fost introdus chiar pe măsură ce 3dfx se îndrepta către faliment, iar compania a fost achiziționată în cele din urmă de Nvidia, care a obținut drepturile de proprietate intelectuală asupra a tot ceea ce deținea 3dfx. Multi-GPU a încetat pentru scurt timp să existe după achiziția 3dfx, dar Nvidia a reintrodus SLI (schimbând numele oficial în Scalable Link Interface) în 2004 cu seria sa GeForce 6. În esență, a funcționat la fel ca înainte: adăugați mai multe GPU-uri, obțineți mai multă performanță. Dar au existat unele inovații cu preluarea Nvidia.

În timp ce vechiul SLI al lui 3dfx avea fiecare GPU să redă câte o linie de pixeli pe rând („linia de scanare” în SLI), Nvidia noul SLI a introdus două noi metode de randare: randare cu cadru divizat (SFR) și randare cu cadru alternativ (AFR). Cu SFR, fiecare GPU redă o porțiune dintr-un singur cadru, nu prin împărțirea cadrului la mijloc, ci oferind fiecărui GPU o bucată la fel de intensă de randat. AFR, pe de altă parte, face ca fiecare GPU să producă pe rând un cadru. În timp ce SFR este excelent pentru reducerea latenței, AFR tinde să obțină cea mai mare performanță, deși cu un ritm și bâlbâială mult mai slabe ale cadrului.

În mod similar, în 2005, ATI (care va fi achiziționată în curând de AMD) și-a introdus propria tehnologie multi-GPU, numită CrossFire, dar a fost un fel de mizerie la început. Cu cardurile 3dfx și Nvidia, tot ce aveai nevoie erau două din același GPU și un cablu sau un pod pentru a te conecta ele, dar CrossFire ți-a cerut să cumperi un card special „master” în plus față de o grafică obișnuită card. Apoi, în loc să folosești un bridge, ai folosit un cablu DVI ciudat care s-a conectat la ambele carduri. Este suficient să spunem că prima generație de CrossFire a fost executată prost. Nu a ajutat că, la acea vreme, GPU-urile sale nu erau uimitoare.

Dar CrossFire a devenit cu adevărat în sine odată cu introducerea Radeon 3000 de la AMD (fostul ATI) serie, care includea Radeon HD 3870 X2, prima placă grafică din lume cu două cipuri GPU pe aceasta. AMD a mers foarte departe cu acest concept dual-GPU; cipurile sale Radeon din seriile 4000 și 5000 erau de fapt destul de mici, așa că plăcile grafice dual-GPU aveau mult sens. HD 5970 în 2009, unul dintre cele mai bune GPU-uri AMD din toate timpurile, a fost adesea descris ca fiind prea rapid pentru a fi fezabil. După aceasta, Nvidia a început să-și producă propriile plăci dual-GPU.

După acest punct, totuși, popularitatea multi-GPU a început să scadă. Nvidia a renunțat la conceptul dual-GPU pentru GPU-urile sale principale după GTX 690 în 2012 și l-a renunțat complet după GTX Titan Z în 2014. Nvidia a făcut exclusiv SLI doar doi ani mai târziu pentru GPU-urile sale GTX 1070, 1080 și 1080 Ti și, de asemenea, a redus suportul de la patru plăci grafice la două. SLI a fost pe suport de viață după aceasta, dar a fost în cele din urmă eliminat în 2020 odată cu lansarea seriei RTX 30, dintre care doar 3090 a acceptat SLI. Dar asta nu a contat, deoarece Nvidia a încetat suportul pentru drivere SLI din 2021.

Între timp, AMD a continuat să producă carduri dual-GPU de ani de zile, oprindu-se doar cu Pro Vega II în 2019, care era un card exclusiv Apple Mac. AMD a spus chiar că două RX 480 în CrossFire au fost o alternativă bună la GTX 1080 de la Nvidia în 2016. Cu toate acestea, AMD a renunțat în cele din urmă la CrossFire după lansarea lui RX Vega în 2017, care a fost ultimul card AMD care l-a susținut. Se pare că și AMD a încetat să mai producă drivere cu suport CrossFire per joc cândva în 2017.

Multe motive pentru care multi-GPU a dispărut

Jocurile multi-GPU au venit și au mers destul de repede, luând în considerare toate lucrurile. A fost o forță semnificativă doar după 2004 cu SLI și CrossFire, dar în anii 2010, era deja într-un declin. În cele din urmă, direcția în care se îndrepta industria grafică și modul în care jucătorii au găsit soluțiile unice GPU mult mai atrăgătoare a sunat glasul morții.

GPU-urile deveneau mai mari cu fiecare generație și în cele din urmă au depășit multi-GPU-urile

Când 3dfx a introdus SLI, plăcile grafice erau dispozitive minuscule cu un consum foarte scăzut de energie, nimic asemănător cu giganții pe care îi vedem astăzi. Cipurile grafice tindeau să fie de aproximativ 100 mm2 în anii 90 și începutul anilor 2000, dar totul s-a schimbat când ATI și-a lansat Seria Radeon 9000, care includea un cip de peste 200 mm2, dublu față de orice a mai văzut lumea înainte. Acest lucru a început o cursă înarmării GPU pe care ATI/AMD și Nvidia au continuat să escaladeze cu fiecare generație.

Ideea este că cipurile mai mari necesită mai multă putere și o răcire mai bună și, deși consumul crescut de putere nu a afectat cu adevărat setările multi-GPU la început, s-a dovedit în cele din urmă a fi o problemă semnificativă. Încă de la GTX 480, plăcile grafice ajunseseră la 250 W, iar două 480 în SLI consumau o cantitate incredibilă de putere. În timp ce AMD a pus un accent semnificativ pe multi-GPU cu seriile sale HD 4000 și 5000, aceasta a fost într-adevăr doar pentru că avea nevoie de ceva high-end pentru a merge împotriva Nvidia 480 și 580, deoarece cipurile grafice AMD erau prea midrange.

De la sfârșitul anilor 2000, aproape fiecare flagship produs de Nvidia și AMD a consumat cel puțin 200 W, adesea 250 W. S-ar putea să nu fie o coincidență că ultima placă dual-GPU de la Nvidia, 690, a folosit două cipuri GTX 680, care aveau un TDP de doar 195W. Simplul fapt că GPU-urile unice deveneau mai mari și mai bune a făcut SLI și CrossFire mai dificile și mai puțin atrăgătoare pentru utilizatori, care de obicei nu doreau ca computerul lor de jocuri să fie și un încălzitor de spațiu și un jet motor.

Multi-GPU-ul avea probleme și a necesitat dezvoltatorilor, Nvidia și AMD să investească resurse în el

Tendințele hardware au reprezentat o problemă pentru fezabilitatea multi-GPU-ului, la fel și tendințele software. Când SLI a fost introdus pentru prima dată, jocurile erau mult mai simple și chiar cele mai bune jocuri din 2004, cum ar fi Jumătate din viață 2, sunt destul de neremarcabile în comparație cu jocurile de astăzi, deși putem aprecia cât de grozave au fost când au apărut. SLI și CrossFire au cerut Nvidia și AMD să creeze optimizări speciale pentru multi-GPU în driverele lor, pentru a obține performanțe bune, iar pe atunci, acest lucru nu era mare lucru.

Dar cu timpul, jocurile (și, prin extensie, GPU-urile) s-au complicat și a devenit mai greu de optimizat în fiecare an. Chiar și în titlurile care aveau suport oficial pentru multi-GPU, experiența a fost adesea necorespunzătoare din cauza performanțelor mai slabe decât în ​​mod normal sau a erorilor. Pentru o scurtă perioadă în 2016, am avut două Radeon R9 380 și când am jucat The Witcher 3, Am văzut deseori erori grafice ciudate care uneori acopereau chiar și caracteristici importante, cum ar fi intrările în peșteră, făcând jocul nu doar ciudat, ci și eronat până la punctul de a nu fi jucabil.

În cele din urmă, direcția în care se îndrepta industria grafică și modul în care jucătorii au găsit soluțiile unice GPU mult mai atrăgătoare a sunat glasul morții.

Singura licărire de speranță pentru un suport software mai bun pentru multi-GPU a fost DX12 și Vulkan, care se lăudau un suport atât de puternic pentru mai multe GPU încât ați putea chiar să utilizați mai multe GPU-uri de la diferiți furnizori într-un singur joc. Cu toate acestea, acest lucru tocmai a descărcat munca pe care Nvidia și AMD o făceau în mâinile dezvoltatorilor, care nu au ar putea câștiga orice prin sprijinirea tehnologiei multi-GPU, mai ales că Nvidia și AMD o puneau în faza afară. Deci, latura software a lucrurilor nu s-a dovedit nici pentru jocurile multi-GPU.

Jucătorii pur și simplu nu aveau nevoie de setări multi-GPU high-end

Chiar dacă lucrurile din partea hardware și software ale ecuației s-au rezolvat, jocurile cu mai multe GPU ar fi putut fi condamnate pur și simplu pentru că a fost exagerat. Chiar și HD 5970 a fost descris ca fiind exagerat, și asta a fost doar cu două cipuri GPU de gamă medie. Cu toate acestea, multi-GPU a fost suficient de popular pentru a continua ani de zile, dar cred că soarta lui a fost decisă de un singur eveniment: lansarea GTX 1080 în 2016.

Seria GTX 10 de la Nvidia a fost într-adevăr doar seria GTX 9 pe noul nou 16 nm de la TSMC, dar numai asta a fost o mare problemă, deoarece Nvidia a petrecut trei generații întregi pe 28 nm din cauza declinul Legii lui Moore. Trecerea de la 28 nm la 16 nm a dus la faptul că GTX 1080 este cu peste 50% mai rapid decât GTX 980 și cu 30% mai rapid decât GTX 980 Ti. 1080 a suportat, de asemenea, SLI și TDP-ul său a fost relativ scăzut la 180 W, dar performanța brută cu un singur 1080 a fost nebunească în 2016.

În timp ce jocurile pe computer care folosesc mai multe grafice nu se mai întorc, ușa pentru multi-GPU este de fapt deschisă.

Acest lucru a fost îmbunătățit în continuare cu GTX 1080 Ti anul următor, sporind performanța cu aproape încă 30%. Un singur 1080Ti a fost aproape de două ori mai rapid decât un 980 Ti și ar fi fost cu siguranță o soluție superioară față de doi 980 Ti în SLI. Nimeni în minte nu și-ar dori cu adevărat două 1080 Tis în SLI, nu numai pentru că ar fi fost cald și zgomotos, ci și pentru că performanța de două ori mai mare decât a unui 1080 Ti ar fi fost complet exagerată (și, de asemenea, nu este fezabilă pentru majoritatea jocurilor cu SLI oficial a sustine). Imaginează-ți cât de nebun ar fi să ai două RTX 4090-uri în SLI.

Jocurile multi-GPU ar putea reveni

În timp ce jocurile pe computer care folosesc mai multe grafice nu se mai întorc, ușa pentru multi-GPU este de fapt deschisă. Dacă sunteți familiarizat cu procesoarele AMD, veți ști că cipurile sale desktop de ultimă generație și toate stațiile de lucru și procesoarele de server folosesc mai multe cipuri CPU împreună în loc de un singur procesor mare. Folosirea multor cipuri mai mici (cunoscute și sub numele de chipleturi) este o tehnologie AMD a început să o folosească încă din 2019, deși abia în 2022 a început să folosească chipleturi pentru GPU-urile sale odată cu introducerea RX 7000 de vârf. serie.

Cardurile RX 7000, cum ar fi RX 7900 XTX, au totuși doar mai multe chipleturi cache și memorie și folosesc un singur cip GPU. Totuși, există motive să credem că AMD ar putea începe să folosească mai multe chipleturi grafice, deoarece s-ar reduce costurile de dezvoltare și producție simplificând, de asemenea, realizarea de carduri noi (doar adăugați sau eliminați un chiplet și bam, GPU nou). Intel ar putea merge, de asemenea, în aceeași direcție, deoarece, de asemenea, trece la chiplet-uri.

Deși se pare că Nvidia nu are absolut niciun interes în chipleturi, ar fi surprinzător dacă AMD și Intel nu ar fi interesați să aducă înapoi multi-GPU cu chipleturi. Poate că vom vedea revenirea jocurilor multi-GPU cu tehnologie modernă în următorii ani, dacă va funcționa suficient de bine.