Главная | Обратная связь

Технология ATI CrossFire

Альтернативная технология, позволяющая объединять две видеокарты для увеличения производительности, получила название ATI CrossFire. По сравнению с технологией NVIDIA SLI у ATI CrossFire имеется ряд принципиальных отличий и преимуществ. Напомним, что технология NVIDIA SLI имеет несколько ограничений: обе карты должны быть абсолютно идентичны или, другими словами, обладать одним и тем же BIOS (правда, требование идентичных BIOS было только в первых реализациях технологии NVIDIA SLI). Кроме того, режим SLI работает далеко не со всеми играми, а если и работает, то в ряде случаев не дает желаемого прироста производительности. К тому же эффективность технологии NVIDIA SLI и список поддерживаемых ею игр в значительной мере зависят от используемого видеодрайвера.

Технология ATI CrossFire работает со всеми играми под DirectX и OpenGL. Объединяемые видеокарты не обязательно должны быть одинаковыми и могут быть произведены разными компаниями. Технология ATI CrossFire подразумевает больше режимов рендеринга, чем NVIDIA SLI, и поддерживает режим улучшения качества изображения.

На первый взгляд, CrossFire имеет немало общего с NVIDIA SLI: для работы CrossFire требуется материнская плата с двумя слотами PCI Express xl6 под графику. Хотя CrossFire теоретически не зависит от чипсета, ATI утверждает, что система будет работать только на материнских платах с чипсетом Radeon Xpress 200 CrossFire.

CrossFire-версия несколько отличается от обычных карт ATI. Для сборки системы CrossFire, кроме стандартной графической карты Radeon X800 или Х850 (ведомая/slave), потребуется специальная версия видеокарты Radeon X800 или Х850 CrossFire (ведущая/master). При этом видеокарты не соединяются между собой мостиком — только специальным внешним кабелем.

Специальный чип на ведущей CrossFire-карте смешивает картинки, сгенерированные обычной и CrossFire-картой, после чего выводит изображение на дисплей. Смешивание происходит попиксельно.

Разделение на простую и CrossFire-версию карт, на первый взгляд, можно расценить как недостаток по сравнению со SLI, так как в случае с решением NVIDIA вам не нужно думать, какую карту брать, — обе одинаковые. Но если вдуматься, концепция ATI дает определенные преимущества.

Владельцы Radeon X800 или Х850 могут без проблем докупить к своей системе любую модель CrossFire. Здесь не играют роли ни различия в тактовых частотах, ни в версиях BIOS, ни в конфигурации конвейера, ни в производителях. Единственное ограничение — модель CrossFire должна соответствовать другой графической карте. Другими словами, быть картой Х800 или Х850.
CrossFire-версия карты координирует тактовые частоты и адаптируется к обычной карте на основе пиксельных конвейеров. Скажем, если обычная карта использует 12 активных пиксельных конвейеров, то CrossFire-карта тоже перейдет на 12 конвейеров. Но за гибкость приходится платить. Владельцы младшей Х800 или Х850 заплатят достаточно приличную сумму за CrossFire-версию карты, по сравнению со своей, и не факт, что они получат большой выигрыш, ведь темп гонки будет задавать обычная карта.

Технология ATI CrossFire обеспечивает четыре режима работы:

· SuperTiling;

· Scissor;

· Alternate Frame Rendering (AFR);

· Super AA.

Режим Super Tiling — это стандартный режим для технологии CrossFire. Он работает для всех игр и приложений DirectSD. Следует отметить, что современные графические процессоры не обрабатывают одновременно все изображение — они разделяют его на небольшие квадраты (quads), которые раскладываются процессором по разным конвейерам. В режиме Super Tiling экран разбивается на отдельные квадраты размером 32 х 32 пиксела (рисунок 18) так, что каждая видеокарта получает изображение с выделенными в шахматном порядке фрагментами для обработки. Таким образом, нагрузка делится строго поровну между кадрами, независимо от конкретной сцены, а вот геометрическую нагрузку приходится дублировать — обе карты рассчитывают одни и те же геометрические данные.

Рисунок 18 – Реализация режима SuperTiling

К преимуществам данного режима относится возможность работы со всеми играми и приложениями, а также оптимальное распределение нагрузки (с точки зрения пикселов). В то же время в некоторых приложениях в режиме Super Tiling производительность возрастает незначительно. Обе карты должны просчитывать всю геометрию сцены, даже если затем они будут вычислять половину пикселов. В играх, которые усиленно используют пиксельные программы, можно ожидать более высокого прироста производительности. Кроме того, режим SuperTiling не работает с играми OpenGL.

Режим рендеринга Scissor разделяет экран на две части по горизонтали (рисунок 19). Одна карта вычисляет верхнюю часть экрана, а вторая — нижнюю. Динамическая балансировка нагрузки позволяет разделить экран на части таким образом, чтобы на карты ложилась равная вычислительная нагрузка. Такой режим является стандартным для приложений OpenGL. Кроме того, данный режим позволяет получить прирост производительности в большинстве игр. В то же время, как и в случае SuperTiling, в режиме Scissor обе видеокарты должны полностью просчитывать геометрию сцены.

Рисунок 19 – Реализация режима Scissor

Режим Alternate Frame Rendering (AFR) подразумевает поочередный рендеринг кадров каждым графическим процессором (рисунок 20). Одна карта просчитывает все нечетные кадры, а вторая — все четные. Принцип легко понять, если учесть, что меняющаяся сцена всегда состоит из последовательности отдельных кадров, которые быстро сменяют друг друга, создавая впечатление непрерывного движения.

Рисунок 20 – Реализация режима AFR

Преимущество такого решения состоит в том, что обе карты оптимально распределяют вычислительную нагрузку. Однако в ряде случаев использование режима AFR невозможно, например, когда обработка следующего кадра напрямую зависит от результатов обработки предыдущего.

Четвертый режим CrossFire называется Super AA (Anti-Aliasing). Точнее, речь идет даже не об одном, а о четырех режимах Super AA: 8х АА, 10х АА, 12х АА и 14х АА. В данных режимах карта не обеспечивает более высокой частоты кадров (производительности), но существенно улучшает качество картинки. Эти режимы позволят повысить качество изображения в играх, которые не получают выигрыша в производительности от использования двух видеокарт. Наличие данных альтернативных режимов рендеринга является ключевым отличием технологии ATI CrossFire от NVIDIA SLI.

Режимы Super АА можно использовать во всех приложениях, без каких бы то ни было ограничений, поскольку они не предполагают распределения рабочей нагрузки между двумя видеокартами — каждая карта выполняет рендеринг кадра на основе уникального набора точек-семплов, после чего результаты рендеринга объединяются и формируется единое изображение.

В режиме 8х АА обе карты генерируют одно и то же изображение, причем каждая из них работает в режиме сглаживания изображения 4х, но использует разные точки-семплы (шаблоны сглаживания). Затем чип смешивает обе картинки в одну. В результате пользователь получает сглаживание 8х по цене 4х FSAA. Аналогично в режиме 12х АА каждая карта работает в режиме сглаживания изображения 6х, но использует разные шаблоны. В результате смешивания картинок получается режим сглаживания 12х АА при производительности, соответствующей режиму 6х FSAA.

В режимах 10х АА и 14х АА используется принципиально новая концепция режима SSAA (SuperSampling АА). Фактически данные режимы сглаживания представляют собой комбинацию режимов 8х АА и 12х АА с новой технологией сглаживания 2х SuperSampling АА, при котором каждая карта осуществляет обработку всей сцены с необходимым разрешением и сдвигом на полпиксела по диагонали. В итоге рендеринг сцены фактически выполняется в режиме 10х АА (8х АА + 2х SSAA) или 14х АА (12х АА + 2х SSAA).