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SLI/交火“下嫁”整合平台

　　(电脑报2007年第52期)越来越GPGPU（General Purpose GPU，即通用计算图形处理单元）化的[屏蔽]显卡，除了开始和CPU抢通用计算的“饭碗”以外，面对“同gate兄弟”的整合显卡也不手软。据悉，NVIDIA新一代AMD平台整合芯片组MCP78，支持一种被称为Hybrid SLI的混合SLI技术，这意味着整合显卡被正式纳入了SLI管辖的范畴。与此同时，AMD-ATI也将推出混合CrossFire（交叉活力，简称交火）技术，交火也开始向中低端市场“开火”……

SLI/交火，开始走下神坛

　　无论是NVIDIA公司的SLI还是AMD公司的交火，这类技术的构造理念都是将显示运算系统构件化。打个形象的比方，就是当用一块石头建不起一座金字塔的时候，就用复数块石头来搭建设计目标。

　　在显卡互联技术出现的初期，不管是NVIDIA还是AMD-ATI的目标都主要集中在高端产品身上。在一定的技术架构下，制程限制了显卡性能所能达到的高度。为了登上显卡性能的王座，SLI/交火技术自然就应运而生，所有最佳的测试成绩也都是由这些SLI/交火后的显示运算系统达成的。

　　不管是NVIDIA公司的SLI还是AMD-ATI公司的交火，这类显卡互联技术都是基于PCI-Express总线来实现的。在PCI-Express 1.0/1.1时代，2.5Gb/s带宽已经让两大巨头在双卡互联的基础上思考多卡互联，而2.0版本的5Gb/s带宽更是让三卡、四卡互联的技术发展得如雨后春笋，在强大的宣传攻势下，Quad-SLI（四卡SLI）、Quad-CrossFire（四卡交火）似乎开始走向主流。

　　但在主流市场上，不管是SLI还是CrossFire，其市场表现都与高端平台的繁荣景象相去甚远。这是因为对于非[屏蔽]显卡，NVIDIA和AMD-ATI基本上都是根据性能对产品进行定价的，SLI/交火并不能提升显卡的性价比。用购买两块或者多块中端显卡的资金直接购买一块高端显卡，也可以达到SLI/交火一样的性能，但却不用担心驱动、游戏的兼容性和优化程度等诸多烦心的问题。

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　　Hybrid SLI性能提升幅度演示：两块GF 8400性能可提升100%；GF 8600+GF 8400性能可提升25%；而GF 8800+GF 8400性能增长极小

　　一项出色的技术只被局限性地用于少数发烧友圈子内，且主要作为跑测试成绩、创纪录来使用，这显然不是它的最佳归宿。对于商业公司而言，让先进技术走下神坛，走入大众用户中间才是谋求利益最大化的经营思路，于是从PowerXpress到Hybrid SLI，新一代的显卡互联技术开始登场。

　　在显卡领域，整合显示核心并不显山露水，但确确实实是市场销售的No.1，新一代的显卡互联技术就是把本来用于[屏蔽]显卡之间的互联技术，扩展到了不同性能的[屏蔽]显卡，甚至是[屏蔽]显卡与整合显卡互联这样一个新领域。

　　与整合显卡互联之后，在普通2D应用的时候[屏蔽]显卡将被关闭，在诸如Vista桌面这类低负载的3D应用中，只要整合显卡能够应付也会一直保持[屏蔽]显卡关闭的Power Savings Mode（功耗节约模式）。只有在大型3D游戏这类高负载的环境下[屏蔽]显卡才被激活，系统此时处于Max Performance Mode（最大性能模式），3D性能从而得到充分发挥。对于大多数用户而言，这种走下神坛的显卡互联技术——Hybrid SLI/CrossFire非常值得期待，同时也非常实用。

水到渠成的技术面

　　最初的显卡互联技术相当简单，在率先提出SLI概念的Voodoo2显卡中，两块SLI的显卡其中一块负责奇数场的渲染，另一个负责偶数场的渲染，然后在帧缓冲中合并，得出完整的渲染画面。其后的产品在技术上有一定的变化，比如双卡SLI将画面分为上下两个均等的部分，各自进行渲染。但这些技术都存在一定的困难，比如负责合并输出画面的那块显卡在负载上会高出不少，这就阻碍了负载的均衡。在工作负担的划分上，不管是按照场来划分还是帧面积的对等分配，图形运算量上的负担也可能存在相当大的差异。

　　为了解决这类问题，NVIDIA和AMD-ATI同时引进了动态均衡负载技术。这项技术是根据画面的复杂度来划分负载，同时把计算工作更多地交给不负担整合输出画面的子卡。这类技术是通过驱动程序来实现的，把均衡负载的功能内置于驱动程序中可以随着驱动程序版本的更新，改良判断负载的算法以进一步挖掘显卡互联的潜能。

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AMD交火系统性能提升效果演示

　　但是在传统的SLI/交火架构中，对两块显卡的要求是比较严的，同种核心的产品还需要核心频率一致。同种核心是要保持工作特性的一致，而频率一致是保证工作的同步性。做出这样要求的原因，主要根源还是来自于显卡工作流水线的自身特性。在DirectX9时代及更早的时期，从Setup引擎到Vertex Shader（顶点渲染）、Pixel Shader（像素渲染）再到ROP（光栅处理单元）输出，数据的关联性相当大。

　　而在DirectX10时代，整合Shader的出现改变了显卡的架构，以G80为代表的新一代显卡架构开始普及1D标量Shader运算，即使是以R600为代表的传统5D Shader也开始努力实现在数据执行过程中，保持数据流的最大平行性与最小关联度。这在设计思路上是为显卡GPGPU化作铺垫，但这也同时对多卡互联产生了积极的影响。

　　整合显示芯片在图形计算能力上相对[屏蔽]显卡较为薄弱，在以前架构中如果纳入SLI/交火体系会产生相当大的麻烦，这是因为在以前架构中，对于大型3D应用整合显示芯片很难承担起应有的工作。

　　这就像前面提到的金字塔，如果把一座宏伟的金字塔简单分为2个部分或者4个部分，那么整合显示芯片抗不起任何一个部分。而在新架构下，数据关联度的降低就相当于把金字塔拆成许许多多的小块，那么整合显示芯片也就能根据自己的能力成为互联显卡的一份子了。

　　Hybrid SLI不是[屏蔽]显卡生产商单方面的事情，而应该是显卡与主板芯片组合作的成果。在NVIDIA公司方面，基于AMD平台的MCP78芯片组集成的显示核心相比上代产品有比较明显的进步，而在2008年初基于Intel平台的MCP7A系列芯片组也将闪亮登场。

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MCP78芯片外观

　　目前MCP78系列芯片组集成的显示核心具有500MHz/1000MHz的核心/Shader频率，Unified Shader（统一渲染单元）数目也达到了16个，在图形处理能力上已经接近GeForce 8400的水准。根据NVIDIA官方的资料显示，再搭配一张GeForce 8400显卡几乎可以倍增3D性能，这款整合显示核心搭配一块GeForce 8600级别的显卡，也能将3D处理性能提升30%。只有在面对GeForce 8800级别这样比较强悍的[屏蔽]显卡时，整合的显示核心因为自身较弱的性能，无法提供更大的帮助。

　　而收购了ATI的AMD也有类似的产品，在即将发布的RS780芯片组上我们可以看到Hybrid CrossFire的身影，集成的显示核心与Radeon HD2400显卡组成交火系统后，系统的3D性能也有大幅度的上升。目前唯有没有[屏蔽]显卡产品的Intel公司在这个方面略显沉寂。

混合SLI/交火发展前景

　　对于Hybrid SLI/CrossFire，无论是厂商还是用户，都比较看好它们的发展前景，而被看好的原因之一是它们符合了节能这个大趋势。

　　目前主流显卡的核心中集成的晶体管数目已经从数千万个上升到数亿个，随着以Core（酷睿）系列为代表的处理器在节能上的进步，显卡功耗与发热量都已然超越CPU，成为机箱内的头号功耗大户。但即使是狂热的大型3D游戏Fans，显卡也并不是长期处于满3D负载的状态。而受限于架构，显卡在节能技术上的发展远不如在CPU方面那么顺利。

　　有了Hybrid SLI/CrossFire，在大多数时候负载不高的时候[屏蔽]显卡都可以直接关闭以节能。事实上对于大多数用户而言3D高负载时间并没有想象中那么长，而且随着集成显示核心越来越强悍，节能效果也会更明显。不用关机重启系统，就能按需打造一个安静、凉爽的机箱，这几乎是所有用户都非常期待的功能。

　　除了节能以外，Hybrid SLI/CrossFire在省钱这个特性上也很让用户动心。目前的整合主板一般都自带了PCI Express插槽以提供升级空间，但升级[屏蔽]显卡之后主板整合的显示核心就完全闲置了。有了Hybrid SLI/CrossFire支持功能之后，花较少的钱升级一款低端[屏蔽]显卡就可以达到中端显卡的3D性能，这一点是很具有吸引力的。

　　节能加省钱两[屏蔽]宝，注定了Hybrid SLI/CrossFire是属于平民的“法拉利”，在市场上将被视为中低端显卡互联技术，而双卡、三卡甚至四卡互联的技术则把持中高端。显卡、主板的生产制造商又多了一种圈钱的手段，显卡互联技术市场的版图开始趋于完善，而用户也在Hybrid SLI/CrossFire的发展中得到了新的实惠。

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AMD的混合交火系统样机

　　当然，Hybrid SLI/CrossFire也并不是没有隐忧。首先就是驱动程序的问题，在2007年末MCP78系列产品已经出现在各大评测室中，但相应的稳定驱动还没有出现。从前面分析的技术特点来看，虽然有发展多年的动态均衡负载技术打底子，但稳定、高效的驱动也是必不可少的。

　　其次就是兼容性问题，目前出现的Hybrid SLI/CrossFire解决方案，都有较大的局限性。也就是说具备Hybrid SLI/CrossFire技术的整合芯片组，还必须和指定的支持Hybrid SLI/CrossFire技术的显卡搭配在一起才能实现Hybrid SLI/CrossFire。并不是随便找一款整合主板和[屏蔽]显卡，就能组成一个Hybrid SLI/CrossFire平台，特别是NVIDIA与AMD-ATI之间的技术壁垒，会显得更加分明。

　　目前市场上AMD-ATI公司更集中于移动平台的宣传，在桌面平台上更侧重于其三卡、四卡互联技术的宣传；NVIDIA公司虽然是桌面、移动双平台一起出击，但是别忘了在处理器市场上70%-80%的份额还是由Intel公司的处理器所占据，而Intel平台上的授权问题也将成为Hybrid SLI/CrossFire发展的紧箍咒。AMD-ATI有自己的处理器、[屏蔽]显卡和芯片组产品；NVIDIA有自己的[屏蔽]显卡和芯片组产品；Intel有自己的处理器、芯片组，也在加紧研发[屏蔽]显卡。在角力中的三方，对自己产品设置某些保护措施几乎将成为必然，而这种贸易壁垒有可能会成为Hybrid SLI/CrossFire在市场推广的副作用。

　　最后一个隐忧在于整合显卡发展的脚步，虽然在MCP78中我们看到整合显卡性能又上了一个台阶，但其和市场上销量最大的主流[屏蔽]显卡产品在性能上依然存在较大的鸿沟。这个鸿沟影响着Hybrid SLI/CrossFire的实际效果，不仅影响了Power Savings Mode模式涵盖的范围，也影响着混合后3D性能的增益。如果整合显示核心太弱的话，会让用户觉得有没有Hybrid SLI/CrossFire几乎对性能不产生影响，那么这还会影响厂商和用户对这项技术的信心。

写在最后

　　混合SLI/交火技术让用户有了更多的选择，当你需要更高的图形性能时，你可以打开[屏蔽]显卡，让它全速工作，如果你只需要基本的性能，并不需要浪费电能来获得用不上的图形性能，那么你可以关闭[屏蔽]显卡，这种人性化的操作让我们感觉非常自由，而不是一种被动的性能获得。

　　不过从目前主板厂商积极响应的态度来看，市场对Hybrid SLI/CrossFire还是抱有相当高的热情，而且这是一项面对受众最大的中低端用户的技术，以谨慎但乐观的态度来看待它是一种比较明智的态度。

Posted: 2008-01-01 21:32 | [楼主]

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