Nvidia NVLink vs SLI - Forskelle og sammenligning

Lige siden det blev muligt at bruge flere grafikkort i et system, har vi set entusiaster, der ønsker beastly-maskiner med 2, 3 eller endda 4 grafikkort installeret i dem på samme tid. Pc'er med flere grafikkort blev anset for at være det absolut bedste, som branchen havde at tilbyde. Vi så endda flere GPU'er blive klemt ind i de samme grafikkort med kort som Nvidia GeForce GTX 690 og AMD R9 295 × 2. Men med al sin hype og herlighed syntes flere GPU-systemer aldrig rigtig at starte. Deres popularitet stødte på et hurtigt og brat fald hurtigt efter toppen af ​​flere GPU-systemer. Der var flere faktorer involveret i dette fald, og en af ​​dem var upålideligheden af ​​brosystemet, der blev brugt til at forbinde grafikkortene til hinanden.

Nvidias teknik til at forbinde to eller flere grafikkort med hinanden var kendt som SLI, der står for Scalable Link Interface. Det var en teknologi, som Nvidia købte fra 3dfx Interactive, der introducerede den i 1998. Dybest set var SLI varemærket for Nvidias multi-GPU-teknologi, der blev oprettet til at forbinde to eller flere grafikkort til en enkelt output ved hjælp af en parallel behandlingsalgoritme. Nvidias rival AMD introducerede også deres version af teknologien, og den er kendt som Crossfire.

Hvordan fungerer SLI?

Grafikkort i et SLI-system fungerer i en master-slave-konfiguration, hvilket betyder, at et af kortene tildeles rollen som "master" på trods af, at belastningen er jævnt fordelt på alle kort. Når “slave” -kortet er færdig med gengivelsen, sender det output til masteren, som derefter kombinerer de to gengivelser og leverer et outputbillede til skærmen. I en konfiguration med to kort håndterer masterkortet normalt den øverste halvdel af billedet, mens slavekortet håndterer den nederste halvdel.

De to (eller flere) kort er forbundet via SLI Bridge eller SLI Connector. Hovedformålet med SLI Bridge er at etablere en forbindelse mellem kortene og lade kortene etablere en kommunikationsbane mellem dem. Uden SLI Bridge, selvom det er muligt at køre flere kort, er der en uoverensstemmelse mellem specifikationer, og resultaterne er normalt meget dårlige. SLI Bridge reducerer båndbreddebegrænsningerne og kan sende data direkte mellem kortene. De tre typer SLI-broer er:

• Standardbro (400 Mhz Pixelur, 1 GB / s båndbredde): Dette er en standardbro, der følger med bundkort, der understøtter SLI op til 1920 × 1080 og 2560 × 1440 ved 60 Hz.
• LED-bro (540 MHz Pixel Clock): Anbefales til skærme op til 2560 × 1440 @ 120 Hz + og 4K. Det kan kun fungere på et øget Pixelur, hvis GPU understøtter det ur. Det sælges af Nvidia samt en række AIB-partnere.
• High-Bandwidth Bridge eller SLI HB Bridge (650 MHz Pixelur og 2 GB / s båndbredde): Dette er den hurtigste bro og sælges udelukkende af Nvidia. Det anbefales til skærme op til 5K og Surround. SLI HB Bridges er kun tilgængelige i 2-vejskonfigurationer, så opsætninger med mere end 2 kort er ude af lykke her.

SLI's handlingsmekanisme

SLI fungerer ved hjælp af to hovedmetoder. En af dem er SFR eller Split Frame Rendering, hvor systemet analyserer det gengivne billede for at opdele belastningen mellem de GPU'er, der er tilsluttet i SLI. Rammen er opdelt i to ved hjælp af en vandret linje. Linjens placering afhænger af scenens geometri. Den vigtigste afgørende faktor for placeringen af ​​linjen ville være kompleksiteten af ​​belastning, som scenen kræver i forskellige områder. Hvis et af kortene gengiver den øverste del af en scene, der har himlen, ville linjen være lavere i billedet for at kompensere for belastningsforskellen mellem de to kort.

En anden måde, hvorpå SLI fungerer, er AFR eller Alternate Frame Rendering, som er ret ligetil. I denne metode gengives hver anden ramme af en anden GPU. Et af kortene gengiver alle de ulige rammer, og et gengiver alle de lige rammer. AFR har vist sig at have en bedre framerate end SFR, men det introducerer en ny form for artefakt kaldet mikrostamming. Selvom billedstørrelsen er tilstrækkelig høj, kan mikrostamming påvirke billedets opfattede glathed ved at introducere mini-stammere mellem rammer på grund af det variable tempo, hvormed kortene fungerer i AFR.

SLI's Rise and Fall

SLI steg i popularitet under Kepler-, Maxwell- og Pascal-serien af ​​grafikkort, men siden da har det haft et konstant og drastisk fald. Selv i en tid med GTX 1000-serien af ​​grafikkort fra Nvidia, blev SLIs popularitet faldende. Sikker på, at SLI-grafikkort kan levere bedre ydeevne end en enkelt GPU, og de ser endda fantastisk ud, når de er installeret i en kasse, men der var flere problemer end fordele ved SLI i første omgang.

Først og fremmest var du nødt til at kontrollere, om dit bundkort understøttede SLI. Dette var et vigtigt skridt, da nogle bundkort understøttede SLI, nogle understøttede Crossfire, og nogle støttede begge, mens andre støttede ingen af ​​dem. Derefter skulle du have identiske grafikkort. Dette var hårdt, da det gjorde værdipropositionen virkelig skæv sammenlignet med et bedre ydende enkelt grafikkort. Grafikkortene skulle være af samme model og serie, og endda den samme producent tidligere, men det blev let lettere senere på linjen. At køre flere grafikkort krævede også en bøfet og dyr strømforsyningsenhed (som du kan lære mere om lige her) og termisk brug også skal overvåges og kontrolleres på grund af flere strøm-sultne kort, der kører tæt på hinanden.

Den virkelige akilleshæl i hele SLI-økosystemet var spilstøtten. Ikke alle spil understøttede SLI og endda dem, der gjorde, leverede imponerende gevinster i ydeevne, når der blev taget hensyn til den ekstra investering. I de fleste tilfælde ville du have været meget bedre tjent med at købe et mere kraftfuldt enkelt grafikkort i stedet for to svagere og lægge dem i SLI. I årenes løb er støtten til SLI blevet endnu værre, idet udviklere sjældent tænker over det i moderne spil. Endelig kom morderslaget fra ingen ringere end Nvidia selv, der sluttede støtte til SLI fra størstedelen af ​​dets grafikkortopstilling. Fra Turing-opstillingen af ​​GPU'er understøtter kun det bedste af det bedste, RTX 3090, SLI. Dette betyder, at SLI for almindelige forbrugere faktisk er død, hvad angår spil.

Hvad er NVLink?

Med Turing-serien af ​​grafikkort bragte Nvidia en ny teknologi til at forbinde flere grafikkort kendt som NVLink. Det er en grænseflade med mange gange båndbredden som den gamle SLI-grænseflade og har også mange ekstra quirks og funktioner. Teknisk set er det en trådbaseret kommunikationsprotokol, seriel flerfelts kommunikationsforbindelse nær rækkevidde. En hel mundfuld er det ikke? Mere generelt er det en forbedret forbindelsesgrænseflade mellem flere Nvidia-grafikkort, der lover flere fordele og funktioner end den gamle SLI.

NVLink kan betragtes som Nvidias forsøg på at mindske markedsandelen for multi-GPU'er, der er aftaget i 2020. Denne teknologi lover at gøre spil ved hjælp af flere grafikkort til en ønskelig og yderst effektiv metode i den nærmeste fremtid. NVLink er i det væsentlige en meget hurtigere bro end SLI og sigter mod at lukke latensgabet mellem de to grafikkort. Nvidias tekniske marketingdirektør Tom Peterson siger følgende i denne henseende:

Han tilføjede yderligere, at NVLink mere var en fremtidig plan snarere end en nuværende løsning:

Det ser ud til, at Nvidia rent faktisk banker på fremtiden for NVLink snarere end nutiden. Nvidia ved, at multi-GPU-support er ret skuffende lige nu, så de ønsker at introducere en teknologi, der ikke kun vil forsøge at ændre perspektivet hos spiludviklerne, men også den generelle forbrugeres synspunkter med hensyn til multiple-GPU support.

Hvordan fungerer NVLink?

I modsætning til SLI bruger NVLink mesh-netværk, som er en netværkstopologi, hvor infrastrukturknudepunkterne forbinder direkte på en ikke-hierarkisk måde. Dette gør det muligt at videresende oplysningerne af hver node individuelt i stedet for at blive dirigeret gennem en bestemt node. Det giver også noder mulighed for dynamisk selvorganisering, hvilket giver mulighed for en dynamisk fordeling af arbejdsbelastninger. NVLink får sin vigtigste styrke ved denne mekanisme, som er dens hastighed.

NVLink har også fjernet master-slave-forholdet til SLI-implementeringen, snarere behandler det hver node lige meget, hvilket enormt forbedrer gengivelseshastigheden. I modsætning til SLI har NVLink fordelen ved at have begge grafikkortes minder altid tilgængelige. Dette skyldes den utrolige netværksimplementering af NVLink. I det væsentlige er forholdet mellem NVLink-kortene tovejs, og de to tilsluttede kort fungerer som et.

Hastigheden på NVLink-grænsefladen afspejles i båndbredden på dens broer. Mens selv de bedste SLI-broer i bedste fald havde en båndbredde på 2 GB / s, lover en NVLink Bridge i nogle tilfælde en forbløffende 200 GB / s. Indrømmet, at 160 og 200 GB / s NVLink-broer er begrænset til Nvidias professionelle GPU'er, henholdsvis Quadro GP100 og GV100, men disse tal er stadig et bevis på det utrolige spring i NVLink-grænsefladens båndbredde over SLI. Topniveau-entusiastiske GPU'er som TITAN RTX eller 2080Tis kan i de fleste tilfælde forvente en potentiel båndbredde på hele 100 GB / s.

Er NVLink det værd?

Så har Nvidias NVLink endelig løst problemerne med gengivelse af flere GPU'er i spil? Svaret er stadig nej. Mens NVLink har taget nogle positive fremskridt i den rigtige retning, især i den metode, hvor begge kort er gearet i forhold til SLI, var problemet med SLI aldrig rigtig metoden. Det virkelige problem bag multiple-GPU økosystemet er spilunderstøttelse. Selv med NVLink har de fleste spil derude i dag svært ved at udnytte mere end en GPU. Under hensyntagen til omkostningerne ved to grafikkort og den lille-til-ingen forbedring af ydeevnen i de fleste scenarier, ville det være uklogt at investere i NVLink til forbrugerapplikationer såsom spil.

Til professionelt arbejde er NVLink muligvis bare den nødvendige opgradering. For folk der arbejder med Nvidias Quadro GPU'er eller kort som RTX A6000, NVLink kan være en stor hjælp, ikke kun for at forbedre gengivelsen af ​​ydeevnen, men også på grund af det faktum, at NVLink tillader, at den samlede hukommelse på begge kort er tilgængelig, hvilket kan være en enorm hjælp i professionelle arbejdsbelastninger.

For de fleste spillere er det dog en bedre idé at vælge et enkelt grafikkort, der tilbyder mere ydelse uden for kassen, end at købe to svagere kort og tilslutte dem via NVLink eller SLI for den sags skyld.

Afsluttende ord

Nvidias SLI var en interessant og attraktiv teknologi, da den blev lanceret og snart blev populær på grund af dens potentiale og noget anstændig støtte fra udviklere under Maxwell og Pascal-æraen. SLI's top var imidlertid kortvarig, da industrien hurtigt gik fremad, og SLI var tilbage i fortiden med både udviklerne og spillerne, der opgav teknologien til fordel for enkelt, mere kraftfulde GPU'er.

Nvidia forsøgte at genopfinde markedet for flere GPU'er ved at lancere NVLink, som er en meget forbedret forbindelse over SLI, men det lykkes stadig ikke at løse mange af de problemer, der plager SLI i første omgang. Dette gør det til en hård anbefaling i 2020 for spillere, når kraftigere, enkelt grafikkort kan levere en bedre oplevelse pålideligt og til en billigere pris.