CrossFire идет в массы. Изучаем совместную работу двух карт MSI X1600XT

Предисловие

О технологиях увеличения производительности графической подсистемы путем объединения двух видеокарт в одну упряжку говорилось уже не раз. Тем не менее, скажем еще несколько слов.

Как вы знаете, история вопроса насчитывает уже не один год, и попытки объединить мощность двух графических чипов делались довольно давно. Родоначальником движения за удвоение принято считать компанию 3dfx с ее технологией Scan Line Interface (SLI), впоследствии приобретенной NVIDIA. Для компании ATI объединять мощь двух видеопроцессоров в одну упряжку тоже не впервой. Еще в 1999 году увидела свет видеокарта Rage Fury Maxx, на которой было установлено два видеочипа, не говоря уже о профессиональных видеорешениях (назвать их видеокартами язык не поворачивается, поскольку это целый программно-аппаратный комплекс), предназначенных для использования в авиа-тренажерах для подготовки пилотов. Подобные системы одновременно задействуют чуть ли не десятки видеопроцессоров. Однако их главная задача - не максимальный FPS (количество кадров в секунду), а максимально реалистичная картинка, выдаваемая на экраны тренажера, при сохранении приемлемого FPS. Стоят такие комплексы не один десяток, а то и сотню тысяч условных единиц. Однако спустимся с небес на землю, и посмотрим, каким образом высокие технологии проникают на массовый рынок.

Как обычно получается, здоровая конкуренция приводит к тому, что производители рано или поздно приходят к некоторому общему знаменателю, касательно использования тех или иных технологических решений. Похожим образом ситуация развивается и в секторе видеосистем. За последнее время слова SLI и CrossFire касались уха, наверное, каждого человека кто хоть иногда интересуется компьютерными "железками". И, что интересно, развитие данных технологий в последнее время идет по схожему пути.

Рассмотрим сходства и различия между SLI и CrossFire. Обе технологии требуют соответствующей "обвязки". Один из основных элементов - материнская плата, допускающая установку двух видеокарт и обязательно поддерживающая соответствующую технологию. То есть требуется материнская плата с двумя слотами PCI-E, способных работать со скоростью 8x каждый. До недавнего времени, помимо "правильной" материнской платы, требовалось и некоторое дополнительное "приспособление", чтобы объединить две видеокарты в одно целое. В технологии SLI это был мостик, накидывающийся сверху на соответствующие разъемы видеокарт, по технологии CrossFire использовался внешний шнур, подключаемый к разъему DVI. Как видите, вот тут то и начинаются различия.

Технология объединения видеокарт от NVIDIA изначально предполагала использование двух идентичных видеокарт. В настоящее время данное требование несколько ослабло, в том смысле, что не требуется две совершенно идентичные видеокарты, достаточно установить две видеокарты на одинаковых GPU. Объединение вычислительной мощности видеокарт осуществлялось драйверами. Именно поэтому компании NVIDIA потребовалось некоторое время для их отладки, поскольку первое время системы c SLI были несколько нестабильны.

Компания ATI пошла по другому пути. Изначально предполагалось, что видеокарты, объединяемые по технологии CrossFire, будут неравноправны по выполняемым функциям. Одна из видеокарт является Master-картой и содержит в себе важнейший элемент - Composite Engine. Это такая микросхема, которая выполняет объединение вычислительной мощности видеокарт на аппаратном уровне. Зачем такие сложности, спросите вы? Идея, положенная за основу выбранной технологии, очень проста - избежать влияния драйверов и других программных компонентов на производительность связки двух видеокарт. К тому же, как известно с давних времен, специализированные аппаратные решения намного лучше справляются со своими обязанностями по сравнению с программными средствами, выполняемыми на процессорах универсальной архитектуры (то есть - CPU). Таким образом, получается что, выбрав независимость от драйверов, компания ATI лишилась унификации видеокарт в связке CrossFire. Или наоборот. Отказавшись от унификации видеокарт в связке CrossFire, компания ATI приобрела независимость от производительности драйверов. Это уже вопрос выбранной точки зрения на данный вопрос. К сожалению, с первой реализацией CrossFire на базе Radeon X800/850 не все пошло гладко, как раз из-за аппаратных ограничений Composite Engine. Главная проблема была в максимальном поддерживаемом режиме - 1600х1200@60 Гц вызвал много нареканий за малую частоту вертикального обновления. Урок был извлечен, и следующая реализация CrossFire избавилась от "детских" болезней.

Сегодня мы рассмотрим дальнейшее развитие технологии CrossFire - поддержку данного режима для видеокарт среднего ценового диапазона. Такая возможность появилась совсем недавно и не требует использования Master-карты, то есть позволяет объединять две стандартные видеокарты на базе видеочипов ATI. Все, что необходимо - это материнская плата с двумя слотами PCI-E на чипсете, поддерживающем CrossFire.

Вы скажете - что же здесь удивительного? Решения от NVIDIA предусматривают такую возможность уже сравнительно давно. Да, конечно. Однако было бы глупо утверждать, что компания ATI была не в состоянии реализовать CrossFire для двух одинаковых видеокарт программным образом и смогла сделать это только сейчас. Очевидно, здесь дело в приверженности выбранным принципам. И общей для всей индустрии тенденции.

Здесь хочется сделать лирическое отступление и порассуждать на тему - а зачем это вообще нужно, без привязки к конкретному производителю. Изначально, причина объединения производительности двух видеокарт совершенно проста. Если есть приложение, в котором производительности одной видеокарты не хватает, надо бы как-то их объединить, чтобы получить производительность "дуэта", превышающую скорость одиночного решения. Именно поэтому данная технология впервые была реализована для Hi-End видеокарт. После того, как подобная техника была обкатана и получила признание, мы можем наблюдать проникновение Hi-End технологий на массовый рынок. В этом нет ничего удивительного. Совершенно аналогичным образом в свое время развивались события и в других секторах компьютерной индустрии. Сейчас уже никого не удивишь, что на практически каждой материнской плате можно объединять диски в RAID-массивы. А ведь не так давно это было уделом исключительно серверных систем, причем для этого требовался специальный контроллер. Конечно, по мере выхода на массовый рынок высокие технологии претерпевают некоторые изменения в части урезания особенно специфических функций. Думаю, вы согласитесь, что "навороченный" пользовательский компьютер образца 2005 года все равно не будет полноценной рабочей станцией образца того же 2005 года, но если взять год, скажем, 2000-й, то далеко не каждый сервер начального уровня того времени сможет поспорить с функциональностью нынешних массовых компьютеров. К чему это я? К тому, что это - тенденция. Дополнительный функционал, который присутствует в современных решениях все чаще достается нам как бы бесплатно. В том смысле, что новая "железка", предлагаемая за ту же цену, что и старая, несет новые возможности, которые могут не влиять непосредственно на производительность, но существенно повышают возможности расширения системы в целом. Простой пример - сейчас на каждой материнской плате можно объединить жесткие диски в RAID-массив. Есть такая возможность. Другое дело - использовать ее или нет.

Вполне возможно, что через некоторое время мы придем к тому, что на каждой материнской плате можно будет установить две видеокарты. Нужно ли это сейчас каждому пользователю? Пока системы со сдвоенными видеокартами остаются уделом энтузиастов, которым нужна максимальная производительность любой ценой. Кроме того, для полноценного прихода технологий CrossFire и SLI в средний сегмент существуют чисто экономические соображения. Суммарная производительность связки двух видеокарт ограничена теоретическим пределом - максимум двукратной производительностью по сравнению с одиночной видеокартой. Реальная производительность, как ни крути, будет ниже. А вот стоимость двух видеокарт ровно в два раза больше, чем одной видеокарты. К тому же, вполне может оказаться так, что производительность связки видеокарт среднего уровня окажется ниже, чем производительность одиночной видеокарты класса Hi-End, при одинаковой стоимости. Однако, не все так мрачно. Прогресс не остановить. И, думаю, рано или поздно, мы получим качественный скачок в технологиях, которые в настоящее время кажутся несколько избыточными для массового сектора, и будем удивляться - "как же мы без этого раньше жили?". На этом философские размышления закончим, и перейдем к главным героям сегодняшнего обзора.

MSI X1600XT CrossFire

Видеокарта MSI X1600XT вам уже хорошо знакома. Сегодня мы протестируем производительность связки из двух таких видеокарт и увидим, насколько возрастает общая производительность видеоподсистемы.

Мы не стали разгонять видеокарты, поскольку производительность одиночной видеокарты при разгоне нами уже изучалась, и, зная процент прироста от объединения двух видеокарт, легко можно прикинуть, какова будет производительность связки из двух MSI X1600XT в разогнанном варианте.

Вместо этого мы решили протестировать видеокарты на двух разных платформах. Первая - на базе хорошо известного чипсета ATI RD480 (Xpress 200 с поддержкой CrossFire), вторая - на основе новинки ATI RD580 (Xpress3200 CrossFire). Ключевые отличия данных платформ для нашего тестирования заключаются в том, что чипсет RD580 поддерживает работу обоих слотов PCI-Express на полной скорости 16x, в то время как RD480 допускает работу только в режиме PCI-E 8х+8х. Итак.

Тестовый стенд

При тестировании использовались драйверы версии ATI CATALYST 6.2.

Тестирование

Во время тестирования в BIOS обеих материнских плат отключались встроенные функции разгона видеокарт типа PEG-Link, во избежании влияния их на общую производительность. Настройки драйверов CATALYST во всех случаях использовались одни и те же. Исключение - режим 14AA/16AF, который доступен только для режима CrossFire.

Полученные результаты вы можете видеть на приведенных ниже диаграммах. Абсолютные значения FPS для каждого теста отображены в середине столбца диаграммы, справа - указан процент прироста производительности связки CrossFire по сравнению с одиночной видеокартой.

Выводы

Как видите, прирост от объединения двух видеокарт в одну связку вполне ощутим, и наиболее ярко проявляется на новом чипсете - ATI RD580. Максимальный прирост, полученный в тестах, превышает 70%. Как видите, несмотря на довольно позднее анонсирование технологии CrossFire для видеокарт среднего уровня, можно сказать, что реализация мульти-GPU режима от ATI является вполне зрелым, полноценным решением. Думаю, никто не удивится, что оптимизация в первую очередь коснулась более нового чипсета. Именно его компания ATI будет агрессивно продвигать в ближайшее время.

Потенциал нового чипсета весьма высок. Полноценная поддержка режима PCI-E 16x+16x силами только северного моста может сослужить хорошую службу и при объединении более мощных видеокарт, класса X1800XL/GTO. Будет ли реализована такая поддержка в будущих версиях драйверов, покажет время.