เกิดอะไรขึ้นกับการเล่นเกมแบบหลาย GPU?

จนถึงกลางปี ​​2010 พีซีสำหรับเล่นเกมที่เร็วที่สุดใช้กราฟิกการ์ดหลายตัว โดยปกติจะเป็นสองใบ แต่บางครั้งก็มากถึงสี่ใบ จากนั้นบางส่วนของ กราฟิกการ์ดเกมที่ดีที่สุด ใช้ชิป GPU สองตัวแทนที่จะเป็นตัวเดียว ซึ่งช่วยในการรวมเข้าด้วยกัน เทคโนโลยี multi-GPU ของ SLI ของ Nvidia และ CrossFire ของ AMD ถูกมองว่าเป็นจุดสุดยอดของพีซีเกมระดับไฮเอนด์และสามารถยกระดับประสบการณ์การเล่นเกมของคุณไปสู่อีกระดับ

วันนี้ multi-GPU เป็นเรื่องของอดีตไปแล้ว — แทบเป็นของตกทอดในโลกคอมพิวเตอร์ ความจริงที่ว่า GPU รุ่นใหม่ส่วนใหญ่ในปัจจุบันไม่รองรับ SLI หรือ CrossFire นั้นเป็นปัญหาอย่างแน่นอน แต่ ความนิยมของ multi-GPU ลดลงอย่างรวดเร็วก่อนที่ Nvidia และ AMD จะยุติการผลิตเหล่านั้นอย่างมีประสิทธิภาพ เทคโนโลยี นี่คือประวัติของการเล่นเกมแบบหลาย GPU และเหตุใดเกมจึงไม่สามารถทนทานต่อกาลเวลาได้

ประวัติโดยย่อของ multi-GPU ตั้งแต่ 3dfx ไปจนถึงการลดลง

ในขณะที่กราฟิกการ์ดสมัยใหม่ถือกำเนิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 2000 จากการแข่งขันระหว่าง Nvidia และ AMD แต่ก็มีผู้เล่นจำนวนมากขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 90 หนึ่งในบริษัทเหล่านั้นคือ 3dfx Interactive ซึ่งผลิตกราฟิกการ์ดแนว Voodoo ที่ทำให้หวนคิดถึงอดีต เพื่อให้ได้เปรียบในการแข่งขัน บริษัทตัดสินใจว่ากราฟิกการ์ดสองตัวจะดีกว่าการ์ดเดียว และในปี 1998 บริษัทได้เปิดตัวเทคโนโลยี Scan-Line Interleave (SLI) มันเป็นการเคลื่อนไหวที่ชาญฉลาดในส่วนของ 3dfx เนื่องจากมันสนับสนุนการขาย GPU มากขึ้นและห้ามไม่ให้เจ้าของ Voodoo เปลี่ยนไปใช้การ์ดอื่น

อย่างไรก็ตาม SLI ได้รับการแนะนำอย่างถูกต้องเนื่องจาก 3dfx กำลังเข้าสู่ภาวะล้มละลาย และในที่สุดบริษัทก็ถูกซื้อกิจการโดย Nvidia ซึ่งได้รับสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาในทุกสิ่งที่ 3dfx เป็นเจ้าของ Multi-GPU หยุดอยู่ชั่วครู่หลังจากการเข้าซื้อกิจการ 3dfx แต่ Nvidia ได้เปิดตัว SLI (เปลี่ยนชื่ออย่างเป็นทางการเป็น Scalable Link Interface) ในปี 2547 ด้วย GeForce 6 ซีรีส์ โดยพื้นฐานแล้วมันทำงานในลักษณะเดียวกับก่อนหน้านี้: เพิ่ม GPU ให้มากขึ้น รับประสิทธิภาพที่มากขึ้น แต่มีนวัตกรรมบางอย่างที่ Nvidia ใช้

ในขณะที่ SLI แบบเก่าของ 3dfx ให้ GPU แต่ละตัวเรนเดอร์พิกเซลทีละบรรทัด ("เส้นสแกน" ใน SLI) แต่ของ Nvidia SLI ใหม่แนะนำวิธีการเรนเดอร์ใหม่สองวิธี: เรนเดอร์แบบแยกเฟรม (SFR) และเรนเดอร์เฟรมสำรอง (เอเอฟอาร์). เมื่อใช้ SFR GPU แต่ละตัวจะเรนเดอร์ส่วนหนึ่งของเฟรมเดียว ไม่ใช่โดยการแบ่งเฟรมตรงกลาง แต่ให้ GPU แต่ละตัวมีส่วนที่เข้มข้นเท่าๆ กันในการเรนเดอร์ ในทางกลับกัน AFR ให้ GPU แต่ละตัวผลิตเฟรมตามลำดับ ในขณะที่ SFR นั้นยอดเยี่ยมสำหรับการลดเวลาแฝง แต่ AFR มีแนวโน้มที่จะได้รับประสิทธิภาพสูงสุด แม้ว่าจะมีการเว้นจังหวะเฟรมและการพูดติดอ่างที่แย่กว่ามากก็ตาม

ในทำนองเดียวกัน ในปี 2548 ATI (ซึ่ง AMD จะเข้าซื้อกิจการในเร็วๆ นี้) ได้เปิดตัวเทคโนโลยี multi-GPU ของตัวเองที่เรียกว่า CrossFire แต่ในตอนแรกค่อนข้างยุ่งเหยิง ด้วยการ์ด 3dfx และ Nvidia สิ่งที่คุณต้องมีคือ GPU สองตัวเดียวกันและสายเคเบิลหรือบริดจ์เพื่อเชื่อมต่อ พวกเขา แต่ CrossFire ต้องการให้คุณซื้อการ์ด "มาสเตอร์" พิเศษนอกเหนือจากกราฟิกปกติ การ์ด. จากนั้นแทนที่จะใช้บริดจ์ คุณใช้สาย DVI แปลกๆ ที่เสียบเข้ากับการ์ดทั้งสองใบ พอเพียงแล้วที่จะบอกว่า CrossFire รุ่นแรกทำงานได้ไม่ดี มันไม่ได้ช่วยอะไร ในเวลานั้น GPU ของมันไม่น่าทึ่ง

แต่ CrossFire มาพร้อมกับการเปิดตัว Radeon 3000 ของ AMD (เดิมคือ ATI) ซึ่งนำเสนอ Radeon HD 3870 X2 ซึ่งเป็นกราฟิกการ์ดตัวแรกของโลกที่มีชิป GPU สองตัว มัน. AMD ก้าวไปไกลมากด้วยแนวคิด dual-GPU ทั้งหมดนี้; ชิปซีรีย์ Radeon 4000 และ 5000 นั้นค่อนข้างเล็กจริง ๆ ดังนั้นกราฟิกการ์ดแบบ dual-GPU จึงสมเหตุสมผล HD 5970 ในปี 2009 หนึ่งใน GPU ที่ดีที่สุดตลอดกาลของ AMDมักถูกอธิบายว่าเร็วเกินไปที่จะเป็นไปได้ หลังจากนี้ Nvidia ก็เริ่มสร้างการ์ด dual-GPU ของตัวเองด้วย

อย่างไรก็ตาม หลังจากจุดนี้ ความนิยมของ multi-GPU เริ่มลดลง Nvidia ทิ้งแนวคิด dual-GPU สำหรับ GPU หลักหลังจาก GTX 690 ในปี 2012 และทิ้งมันทั้งหมดหลังจาก GTX Titan Z ในปี 2014 Nvidia สร้าง SLI แต่เพียงผู้เดียวเพียงสองปีต่อมาสำหรับ GPU GTX 1070, 1080 และ 1080 Ti และยังลดการสนับสนุนจากกราฟิกการ์ดสี่ตัวเหลือสอง หลังจากนั้น SLI ก็อยู่ใน life support แต่ในที่สุดก็ถูกยกเลิกในปี 2020 ด้วยการเปิดตัว RTX 30 series ซึ่งมีเพียง 3090 เท่านั้นที่รองรับ SLI แต่นั่นไม่สำคัญเนื่องจาก Nvidia ยุติการสนับสนุนไดรเวอร์ SLI ตั้งแต่ปี 2021 เป็นต้นไป

ในขณะเดียวกัน AMD ยังคงผลิตการ์ด dual-GPU เป็นเวลาหลายปี โดยหยุดเฉพาะกับ Pro Vega II ในปี 2019 ซึ่งเป็นการ์ดพิเศษสำหรับ Apple Mac AMD ยังกล่าวอีกว่า RX 480 สองตัวใน CrossFire เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับ GTX 1080 ของ Nvidia ในปี 2559 อย่างไรก็ตาม ในที่สุด AMD ก็เลิกใช้ CrossFire หลังจากเปิดตัว RX Vega ในปี 2560 ซึ่งเป็นการ์ด AMD ตัวสุดท้ายที่รองรับ ดูเหมือนว่า AMD จะหยุดสร้างไดรเวอร์ที่รองรับ CrossFire ต่อเกมในปี 2560 เช่นกัน

สาเหตุหลายประการที่ทำให้ multi-GPU หมดไป

การเล่นเกมแบบ Multi-GPU มาและดำเนินไปอย่างรวดเร็ว เป็นเพียงพลังสำคัญหลังจากปี 2004 ด้วย SLI และ CrossFire แต่ในปี 2010 มันก็ลดลงแล้ว ท้ายที่สุดแล้ว มันคือทิศทางที่อุตสาหกรรมกราฟิกกำลังดำเนินไป และวิธีที่เหล่าเกมเมอร์ค้นพบโซลูชั่น GPU เดี่ยวที่ดึงดูดใจมากกว่าเดิมจนแทบสิ้นใจ

GPU มีขนาดใหญ่ขึ้นในแต่ละเจนเนอเรชั่น และในที่สุดก็เติบโตมากกว่า multi-GPU

เมื่อ 3dfx เปิดตัว SLI กราฟิกการ์ดเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีการดึงพลังงานต่ำมาก ไม่มีอะไรเหมือนกับพฤติกรรมที่เราเห็นในปัจจุบัน ชิปกราฟิกมีแนวโน้มที่จะมีขนาดใหญ่ประมาณ 100 มม. 2 ในช่วงทศวรรษที่ 90 และต้นปี 2000 แต่ทั้งหมดนี้เปลี่ยนไปเมื่อ ATI เปิดตัว Radeon 9000 series ซึ่งมีชิปที่ใหญ่กว่า 200mm2 ซึ่งใหญ่เป็นสองเท่าของขนาดที่โลกเคยเห็นมาก่อน นี่เป็นจุดเริ่มต้นการแข่งขันด้านอาวุธ GPU ที่ ATI/AMD และ Nvidia ทวีความรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ในแต่ละรุ่น

ประเด็นก็คือ ชิปขนาดใหญ่ต้องการพลังงานมากขึ้นและการระบายความร้อนที่ดีขึ้น และแม้ว่าการดึงพลังงานที่เพิ่มขึ้นจะไม่ส่งผลกระทบต่อการตั้งค่า multi-GPU ในตอนแรก แต่ในที่สุดก็พิสูจน์แล้วว่าเป็นปัญหาสำคัญ แม้จะเป็น GTX 480 รุ่นแรก กราฟิกการ์ดก็มีกำลังไฟถึง 250W และ 480 สองตัวใน SLI ก็ใช้พลังงานในปริมาณที่ไม่น่าเชื่อ ในขณะที่ AMD ให้ความสำคัญกับ multi-GPU ด้วยซีรีส์ HD 4000 และ 5000 แต่เป็นเพราะ ต้องใช้ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์เพื่อเทียบกับ 480 และ 580 ของ Nvidia เนื่องจากชิปกราฟิกของ AMD อยู่ในระดับกลางเกินไป

ตั้งแต่ช่วงปลายยุค 2000 เป็นต้นมา เรือธงเกือบทุกรุ่นที่ผลิตโดย Nvidia และ AMD กินไฟอย่างน้อย 200W ซึ่งมักจะอยู่ที่ 250W อาจไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่การ์ด dual-GPU หลักตัวสุดท้ายของ Nvidia รุ่น 690 ใช้ชิป GTX 680 สองตัวซึ่งมี TDP เพียง 195W ความจริงง่ายๆ ที่ GPU เดี่ยวมีขนาดใหญ่ขึ้นและดีขึ้นทำให้ SLI และ CrossFire ยากขึ้นและ ดึงดูดใจผู้ใช้น้อยลง ซึ่งโดยปกติแล้วไม่ต้องการให้พีซีสำหรับเล่นเกมเป็นเครื่องทำความร้อนในอวกาศและเป็นไอพ่นด้วย เครื่องยนต์.

Multi-GPU เป็นบั๊กกี้และต้องการ devs, Nvidia และ AMD เพื่อลงทุนทรัพยากรในนั้น

แนวโน้มของฮาร์ดแวร์เป็นปัญหาสำหรับความเป็นไปได้ของ multi-GPU และแนวโน้มของซอฟต์แวร์ก็เช่นกัน ย้อนกลับไปเมื่อ SLI เปิดตัวครั้งแรก เกมต่างๆ นั้นง่ายกว่ามาก และแม้แต่เกมที่ดีที่สุดของปี 2004 เช่น ครึ่งชีวิต 2, ค่อนข้างธรรมดาเมื่อเทียบกับเกมในปัจจุบัน แม้ว่าเราจะชื่นชมว่าพวกเขายอดเยี่ยมแค่ไหนเมื่อเปิดตัวออกมา SLI และ CrossFire กำหนดให้ Nvidia และ AMD สร้างการเพิ่มประสิทธิภาพพิเศษสำหรับ multi-GPU ในไดรเวอร์ของตนเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดี ซึ่งในตอนนั้นไม่ใช่เรื่องใหญ่

แต่เมื่อเวลาผ่านไป เกม (และโดยส่วนเสริมคือ GPU) มีความซับซ้อนมากขึ้น และการปรับให้เหมาะสมในแต่ละปีก็ยากขึ้น แม้แต่ในเกมที่มีการรองรับ multi-GPU อย่างเป็นทางการ ประสบการณ์มักจะด้อยกว่าเนื่องจากประสิทธิภาพหรือข้อบกพร่องที่ต่ำกว่าปกติ ในช่วงเวลาสั้นๆ ในปี 2016 ฉันมี Radeon R9 380 สองเครื่อง และเมื่อฉันเล่น เดอะ วิชเชอร์ 3, ฉันมักจะเห็นความบกพร่องทางกราฟิกแปลก ๆ ที่บางครั้งถึงกับปิดฟีเจอร์สำคัญ ๆ เช่น ทางเข้าถ้ำ ทำให้เกมไม่เพียงแค่เล่นโวหารแต่บั๊กจนเล่นไม่ได้

ท้ายที่สุดแล้ว มันคือทิศทางที่อุตสาหกรรมกราฟิกกำลังดำเนินไป และวิธีที่เหล่าเกมเมอร์ค้นพบโซลูชั่น GPU เดี่ยวที่ดึงดูดใจมากกว่าเดิมจนแทบสิ้นใจ

ความหวังเดียวที่ริบหรี่สำหรับการรองรับซอฟต์แวร์ที่ดีขึ้นสำหรับ multi-GPU คือ DX12 และ Vulkan ซึ่งมี รองรับ multi-GPU อันทรงพลังที่คุณสามารถใช้ GPU หลายตัวจากผู้จำหน่ายหลายรายได้ในเครื่องเดียว เกม. อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้เพิ่งทำให้งานที่ Nvidia และ AMD เคยทำตกไปอยู่ในมือของนักพัฒนาซึ่งไม่ได้ทำ ยืนหยัดที่จะได้รับประโยชน์จากการสนับสนุนเทคโนโลยี multi-GPU โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ Nvidia และ AMD กำลังเลิกใช้ ออก. ดังนั้นด้านซอฟต์แวร์จึงไม่ครอบคลุมสำหรับการเล่นเกมแบบ multi-GPU

นักเล่นเกมไม่จำเป็นต้องตั้งค่า multi-GPU ระดับไฮเอนด์

แม้ว่าสิ่งต่าง ๆ ในด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของสมการจะได้ผล แต่การเล่นเกมแบบหลาย GPU อาจถึงวาระเพียงเพราะมันเกินความจำเป็น แม้แต่ HD 5970 ก็ยังถูกอธิบายว่า overkill และนั่นเป็นเพียงชิป GPU ระดับกลางสองตัว ถึงกระนั้น multi-GPU ก็ได้รับความนิยมมากพอที่จะดำเนินต่อไปอีกหลายปี แต่ฉันคิดว่าชะตากรรมของมันถูกกำหนดโดยเหตุการณ์เดียว: การเปิดตัว GTX 1080 ในปี 2559

GTX 10 series ของ Nvidia เป็นเพียง GTX 9 series บน 16nm ใหม่ล่าสุดจาก TSMC แต่นั่นเป็นเรื่องใหญ่เนื่องจาก Nvidia ใช้เวลาทั้งหมดสามรุ่นใน 28nm เนื่องจาก การลดลงของกฎของมัวร์. การเปลี่ยนจาก 28nm เป็น 16nm ส่งผลให้ GTX 1080 เร็วกว่า GTX 980 มากกว่า 50% และเร็วกว่า GTX 980 Ti ถึง 30% 1080 ยังรองรับ SLI และ TDP ค่อนข้างต่ำที่ 180W แต่ประสิทธิภาพดิบของ 1080 ตัวเดียวนั้นบ้ามาก 2016.

ในขณะที่การเล่นเกมพีซีที่ใช้กราฟิกหลายตัวดูเหมือนจะไม่กลับมา แต่ประตูสำหรับ multi-GPU นั้นเปิดอยู่

สิ่งนี้ได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมด้วย GTX 1080 Ti ในปีหน้า โดยเพิ่มประสิทธิภาพอีกเกือบ 30% 1080Ti หนึ่งเครื่องเร็วกว่า 980 Ti เกือบสองเท่า และน่าจะเป็นโซลูชันที่เหนือกว่า 980 Tis สองตัวใน SLI อย่างแน่นอน ไม่มีใครในใจของพวกเขาต้องการ 1080 Tis สองตัวใน SLI จริง ๆ ไม่เพียงเพราะมันจะร้อนแรงและดัง แต่ยังเพราะ ประสิทธิภาพของ 1080 Ti สองเท่าน่าจะเกินความสามารถโดยสิ้นเชิง (และไม่สามารถทำได้สำหรับเกมส่วนใหญ่ที่มี SLI อย่างเป็นทางการ สนับสนุน). ลองนึกดูว่าการมี RTX 4090 สองตัวใน SLI จะบ้าขนาดไหน

การเล่นเกมแบบ Multi-GPU อาจกลับมาอีกครั้ง

ในขณะที่การเล่นเกมพีซีที่ใช้กราฟิกหลายตัวดูเหมือนจะไม่กลับมา แต่ประตูสำหรับ multi-GPU นั้นเปิดอยู่ หากคุณคุ้นเคยกับ CPU ของ AMD คุณจะรู้ว่าชิปเดสก์ท็อประดับไฮเอนด์และเวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์ CPU ทั้งหมดใช้ชิป CPU หลายตัวร่วมกันแทนที่จะเป็น CPU ขนาดใหญ่ตัวเดียว การใช้ชิปขนาดเล็กจำนวนมาก (หรือที่เรียกว่าชิปเล็ต) เป็นเทคโนโลยีที่ AMD เริ่มใช้ในปี 2019 แม้ว่าในปี 2022 เท่านั้นที่เริ่มใช้ชิปเล็ตสำหรับ GPU ด้วยการเปิดตัว RX 7000 ระดับไฮเอนด์ ชุด.

อย่างไรก็ตาม การ์ด RX 7000 เช่น RX 7900 XTX มีแคชและชิปเล็ตหน่วยความจำหลายตัวเท่านั้น และใช้ชิป GPU ตัวเดียว ถึงกระนั้นก็มีเหตุผลที่เชื่อได้ว่า AMD อาจเริ่มใช้ชิปเล็ตกราฟิกหลายตัวเนื่องจากมันจะลดขนาดลง ต้นทุนการพัฒนาและการผลิตในขณะเดียวกันก็สร้างการ์ดใหม่ได้ง่าย (เพียงเพิ่มหรือลบชิปเล็ตและ แบม GPU ใหม่) Intel ยังสามารถไปในทิศทางเดียวกันได้เนื่องจากกำลังเปลี่ยนไปใช้ชิปเล็ตเช่นกัน

แม้ว่าดูเหมือนว่า Nvidia จะไม่สนใจชิปเล็ตเลย แต่ก็น่าแปลกใจหาก AMD และ Intel ไม่สนใจที่จะนำ multi-GPU กลับมาพร้อมกับชิปเล็ต บางทีเราอาจได้เห็นการกลับมาของการเล่นเกมแบบหลาย GPU ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าหากสามารถทำงานได้ดีพอ