مقایسه SLI در برابر CrossFire

[MAHDIAR]

مقایسه SLI در برابر CrossFire (http://www.ramehr.com/?p=3618)



بهmahdiarمقالات سخت افزار (http://www.ramehr.com/?cat=162)

SLI
با عرضه CrossFireX از سوی AMD/ATI و ۳-way SLI از سوی nVIDIA ، زمان مناسبی پیش آمده است که مقایسه ای فنی بین این دو تکنولوژی داشته باشیم. تکنولوژی هایی که با هم یک هدف مشترک را دنبال می کنند : اجازه دادن به کارت های گرافیک برای اتصال موازی به هم، جهت افزایش کارایی در Gaming.
ابتدا کمی درباره SLI صحبت می کنیم، تکنولوژی که زودتر از رقیب خود عرضه شده است. SLI در اصل به وسیله ۳dfx در سال ۱۹۹۸ با کارت Voodoo 2 معرفی شد. در آن زمان روش SLI به این صورت بود که هر Line را Scan می کرد، و هر GPU گروهی از Line ها را مورد پردازش قرار می داد. (یک GPU خطوط فرد و دیگری خطوط زوج را مورد پردازش قرار می داد.) انویدیا ۳dfx را در نوزدهم آپریل سال ۲۰۰۱ خریداری کرد، و آن را با تغییراتی جدید در کارت های گرافیک خود در ژوئن سال ۲۰۰۴ به کار برد. SLI نیز از سرنام عبارت Scalable Link Interface گرفته شد.

SLI می تواند به حالت های زیر تصاویر را پردازش کند :
SFR / Split Frame Rendering
در SFR هر فریم به دو قسمت مساوی تقسیم می شود، و هر قسمت به GPU های مختلف جهت پردازش فرستاده می شود. این پیکره بندی در SLI برای دو کارت گرافیک استفاده می شود. شکل اول، روش SFR را نشان می دهد.


http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23110_SFR.jpeg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23110_SFR.jpeg)

شکل اول – حالت SFR


AFR / Alternate Frame Rendering
در روش AFR هر GPU کل فریم را مورد پردازش قرار می دهد. با این تفاوت که یک GPU فریم فعلی و GPU دیگر فریم بعدی را پردازش می کند. پس وقتی که فریم فعلی رندر شود، فریم بعدی نیز رندر شده است (تئوری) یا تقریبا در حال اتمام پردازش است. این حالت در ۳-way SLI (زمانی که سه کارت گرافیک در دسترس باشد) استفاده می شود. شکل دوم روش AFR را نشان می دهد.

http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23112_AFR.jpeg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23112_AFR.jpeg)


شکل دوم – حالت AFR


AFR of SFR
این حالت در سیستم های Quad SLIاستفاده می شود. (سیستم هایی که دارای چهار GPU هستند.) در این جا دو GPU فریم اول را بر اساس روش SFR پردازش می کنند، و دو GPU دیگر نیز فریم بعدی را مانند قبل با روش SFR رندر می کنند. شکل سوم این موضوع را به خوبی نشان می دهد.

http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23111_AFRofSFR.jpeg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23111_AFRofSFR.jpeg)


شکل سوم - حالت AFR of SFR

SLI AA / Anti-Aliasing
این حالت کارایی کلی را در Gaming افزایش نمی دهد، بلکه هدف آن افزایش کیفیت تصاویر می باشد. در حقیقت در این حالت، بازی معمولا کندتر اجرا می شود ولی در عوض کیفیت تصویر بالاتری را دارد. با یک کارت گرافیک شما به طور نمونه حالت ۴X یا ۸X را می توانید در Anti-Aliasingبه دست آورید. با استفاده از SLI می توانید به مقادیر ۸X ، ۱۶X یا ۳۲X بسته به حالت SLI دست پیدا کنید. فعلا این حالت تحت ویندوز ویستا کار نمی کند.
به ادامه موضوع SLI می پردازیم. SLI تنها بر روی کارت های PCI-E قابل استفاده است و بنابراین شما نیاز به مادربوردی خواهید داشت که دارای دو اسلات یا سه اسلات PCI-E 16X (سه اسلات در صورت نیاز برای ۳-Way SLI) بوده و چیپست آن نیز حتما بایدnVIDIA باشد. (البته استثناهایی در این مورد وجود دارد ) . با توجه به نوع چیپست ، اسلات های PCI-E 16X می توانند در سرعت ۸X (یا بالاتر!) فعالیت کنند. ارتباط بین دو کارت گرافیک به وسیله یک کانکتور اختصاصی به نام SLI bridge برقرار می شود. استثناهایی که دراین مورد وجود دارد مربوط به کارت GeForce 6600 (البته بجز ۶۶۰۰GT )، سری ۷۱۰۰ و ۷۳۰۰ می شود که توانایی پشتیبانی از SLI را دارند، اما در آن ها برای برقراری ارتباط از PCI-E Bus استفاده می شود و نیازی به SLI Bridge نیست.


http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23114_SLIconnector.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23114_SLIconnector.jpg)

شکل چهارم – کانکتور SLI بر روی یک کارت گرافیک GeForce

http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23115_SLIbridge.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23115_SLIbridge.jpg)

شکل پنجم –SLI Bridge


در ابتدا برای SLI نیاز بود که کارت های گرافیک از نظر GPU ، شرکت سازنده و حتی ورژن بایوس یکسان باشند. اما از زمان عرضه درایور GeForce 80 به بعد، کار راحت تر شد و نیازی به یکسان بودن شرکت های سازنده کارت نیست. اما هم چنان GPU ها باید یکسان باشند. این اصل برای تمام ورژن های مختلف SLI ثابت است.
تمام کارت های گرافیک از GeForce 6600 به بعد، قابلیت پشتیبانی از SLI را دارند، اما ۳-Way SLI تنها بر روی کارت های GeForce 8800GTX ، GeForce 8800Ultra ، GeForce GTX 260 & 280 و چند مدل دیگر قابل استفاده است. در این مدل ها از یک پل ارتباطی جدید استفاده می شود که دارای دو کانکتور می باشد.


http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23113_3WaySLI.jpeg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23113_3WaySLI.jpeg)

شکل ششم – Three-way SLI bridge


توجه داشته باشید که در Quad SLI از چهار کارت گرافیک استفاده نمی شود، بلکه دو کارت GeForce 7950GX2 یا GeForce 9800GX2 بر روی سیستم به صورت موازی نصب می شود که با توجه به این که هر کارت دارای دو GPU است، سیستم جمعا دارای چهار GPU خواهد بود.
مشکلی که در SLI وجود دارد این است که شما تنها دارای یک خروجی تصویر خواهید بود و بنابراین امکان استفاده از چندین مانیتور را در SLI نخواهید داشت. شما محدود به استفاده از تنها یک مانیتور هستید. هم چنین تئوری افزایش ۱۰۰% کارایی در Gaming نیز به دست نمی آید و نتایج با بازده عملی فرق دارد. SLI در بعضی بازی ها نسبت به بازی های دیگر کارایی بهتری را از خود نشان می دهد، اما هیچ گاه به مقدار ۱۰۰% نمی رسد.
Hybrid SLI
HybridSLI نامی است که به دو تکنولوژی، گفته می شود : GeForce Boost و HybridPower
GeForce Boost تکنولوژی است که سیستم های ابتدایی با گرافیک On-Board را مورد هدف، قرار داده است تا کارایی سه بعدی سازی آن ها را ارتقا بخشد. مادربورد هایی که این تکنولوژی را پشتیبانی می کنند، معمولا دارای گرافیک On-Board و چیپست nVIDIA هستند. (البته منظور تمام چیپست هایnVIDIA نیست، لیستی از این چیپست ها که این قابلیت را دارند، در ادامه معرفی خواهد شد.) وقتی که شما یک کارت گرافیک را بر روی سیستم نصب می کنید می توانید با تنظیم گرافیک آنبورد، آن دو را به صورت موازی و تحت SLI پیکره بندی کنید تا کارایی سه بعدی سازی سیستم افزایش یابد. مشکلی که در این روش وجود دارد این است که فعلا دو کارت گرافیک GeForce 8400GS و GeForce 8500GT قابلیت پشتیبانی این قابلیت را دارند.
در طرف دیگر HybridPower سیستم های High End را مورد هدف قرار داده است و به وسیله ی این تکنولوژی می توانید زمانی که از کارت گرافیک جهت بازی کردن استفاده نمی کنید، کارت خود را خاموش کنید و در مصرف انرژی صرفه جویی کنید. در این حالت چیپست وظیفه ی کارهای ویدئویی را بر عهده می گیرد. (به عبارت دیگر گرافیک آنبورد) مشکلی که در این تکنولوژی وجود دارد این است که تنها بودن دو کارت گرافیک با این قابلیت عرضه شده اند که کارت های GeForce 9800GTX و GeForce 9800GX2 هستند. یعنی اگر یکی از این دو کارت را نداشته باشید این تکنولوژی هم غیر قابل استفاده خواهد بود.
هر دو حالت نامبرده HybridSLI تحت ویندوز ویستا قابل قابل دسترسی و استفاده اند.

خلاصه بحث SLI
در شکل زیر جدولی از حالت های مختلف SLI و نهایت تفکیک پذیری و هم چنین نهایت مقدار Anti-Aliasing را مشاهده می کنید :




http://www.pcnetwork.ir/images/statusicon/wol_error.gifاین عکس تغییر سایز یافته است ! برای دیدن عکس کامل روی این نوار کلیک کنید . اندازه عکس اصلی ۷۵۷×۳۰۶ می باشد . http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23116_Table1.jpg




[FONT=Tahoma

[MAHDIAR]

]در جدول زیر، لیست چیپست هایی که SLI[/FONT] را پشتیبانی می کنند، داده شده است. در زیر قسمت PCI Express Mode سرعت واقعی انتقال اطلاعات اسلات PCI-E 16X را زمانی که SLI فعال است را مشخص کرده ایم. هم چنین توجه داشته باشید، زمانی که تنها یک کارت گرافیک بر روی سیستم نصب باشد یا SLI غیر فعال باشد، سرعت این اسلات همواره برابر ۱۶X خواهد بود.



http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23121_Table2.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23121_Table2.jpg)



________________________________



CrossFire


پس از عرضه SLI توسط انویدیا رقیب آن ATi نیز بدون اتلاف وقت تکنولوژی مشابه با SLI را عرضه کرد که با کارت های گرافیک مبتنی بر چیپ ATI کار می کرد. برتری اصلی CrossFire بر SLI این است که دیگر نیازی به یکسان بودن GPU ها برای اتصال کارت های گرافیک به یکدیگر نیست. اما محدودیت هایی در مورد کارت هایی که در کنار یکدیگر استفاده می شوند، وجود دارد. مثلا کارت های مورد استفاده باید از یک خانواده باشند.


CrossFire می تواند به حالت های زیر تصاویر را Render کند :

Scissors
این حالت شبیه به روش SFR در SLI است. اما اگر دو کارت گرافیک مختلف را CF کنید، ابتدا کارت سریع تر نصف تصویر را پردازش می کند، سپس منتظر می ماند که کارت ضعیف تر نیز کار خود را در مورد فریم بعدی به پایان برساند. این حالت باعث می شود که کارت سریع تر نیز با سرعت کارت ضعیف تر عمل کند و کارایی افت پیدا کند. برای حل این مشکل CrossFire حالت Dynamic Load Balancing (متعادل سازی پویای بار پردازشی) را فعال می کند. به طور مثال اگر یک کارت سریع و یک کارت ضعیف تر، در کنار یکدیگر فعالیت کنند، سیستم تصویر را به دو قسمت مساوی تقسیم نمی کند، بلکه کارت سریع تر قسمت بیش تری از صفحه را رندر می کند و این باعث می شود که هر دو کارت در یک زمان یکسان کار خود را به پایان برسانند.
SuperTiling
در این حالت صفحه به چندین قسمت (title) مربع کوچک تقسیم می شود. هر قسمت به اندازه ۳۲×۳۲ پیکسل اندازه گیری می شود و هر کارت گرافیک مسئولیت رسیدگی به هر قسمت را بر عهده می گیرد. قابلیت Load Balancing نیز در این جا مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین کارت گرافیک قوی تر قسمت های بیش تری را نسبت به دیگر کارت ضعیف تر، مورد پردازش قرار می دهد.
Alternate Frame Rendering / AFR
نام و نحوه عمل این حالت، با حالت موجود در SLI یکسان است. یک کارت گرافیک فریم فعلی را رندر می کند و کارت گرافیک دیگر به فریم بعدی رسیدگی می کند.
Super AA
معادل با SLI AA می باشد. این حالت به جای افزایش کارایی، افزایش کیفیت تصویر را مد نظر قرار می دهد. شما می توانید AA را تا ۱۴X در این حالت افزایش دهید.

همانند SLI، تکنولوژی CrossFire نیز تنها برای کارت های گرافیک PCI-E قابل استفاده است و شما به مادربوردی با دو اسلات یا چهار اسلات PCI-E 16X (چهار اسلات در CrossFireX ) نیاز خواهید داشت و مادربورد باید بر پایه چیپست AMD/ATI یا Intel باشد. هم چنین بسته به نوع چیپست هر اسلات PCI-E 16X می تواند در حالت ۸X (یا بالاتر!) فعالیت کند.
هم چنین با توجه به این که خروجی تصویر از یک کارت گرافیک می آید، شما قادر به استفاده از چندین مانیتور در این حالت نیستید. شما محدود به استفاده از تنها یک مانیتور به عنوان خروجی تصویر هستید.
هم اکنون سه نسل از تکنولوژی CrossFire وجود دارد : CrossFire, Native CrossFire و CrossFireX
اولین نسل CrossFire دو مشکل اساسی داشت. اولین مشکل وجود یک کارت master بود که با نام CrossFire Edition شناخته می شد که با مدل های مشابه خود تفاوت داشت و یک چیپست به نام compositing engine در آن به کار رفته بود. به طور مثال دو کارت Radeon X850 وجود داشت. یکی مدل معمولی و دیگری ویرایش CrossFire بود. شما با دو کارت معمولی از این مدل قادر به استفاده از CrossFire نبودید، بلکه یکی از آن ها باید حتما کارت ویرایش CrossFire می بود.
دومین مشکل بزرگ تر، نیاز به یک کابل خارجی جهت اتصال دو کارت به هم بود. (همانند شکل هفتم) کابل به خروجی DVI کارت slave متصل می شد و در آن جا به یک کانکتور به نام DMS-59 اتصال می یافت که از نظر ابعاد فیزیکی همانند DVI بود ولی پین های بیش تری داشت. یا در راهکار دیگر می توانست به یک کانکتور به نام VHDCI متصل شود، که این اتصالگر بر روی بعضی از پورت های SCSI، کارت های master استفاده می شد. (شکل هشتم)
این نسل از CrossFire به تفکیک پذیری ۲۵۶۰×۱۶۰۰ همانند SLI[FONT=Tahoma] محدود می شود.
[

[MAHDIAR]

SIZE=1]
[/SIZE][/FONT]
http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23117_Figure7.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23117_Figure7.jpg)

شکل هفتم – اولین نسل CF که در آن کارت ها با یک کابل خارجی به هم اتصال پیدا می کردند.
http://www.pcnetwork.ir/images/statusicon/wol_error.gifاین عکس تغییر سایز یافته است ! برای دیدن عکس کامل روی این نوار کلیک کنید . اندازه عکس اصلی ۸۰۰×۲۵۵ می باشد . http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23118_Figure8.jpg



شکل هشتم – نمای سمت راست کانکتور VHDCI و نمای سمت چپ کانکتور DMS-59 که بر روی کارت های CrossFire Edition وجود داشتند.




همان طور که پیش تر گفتیم در CrossFire نیازی به یکسان بودن کارت هایی که در کنار هم استفاده می شوند، نیست. در جدول زیر می توانید لیست کارت هایی که توانایی فعالیت در کنار یکدیگر را دارند، مشاهده کنید. به طور اساسی کارت slave باید از خانواده ی کارت master باشد.



http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23120_Table3.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23120_Table3.jpg)




Native CrossFire and CrossFireX
دومین ویرایش CrossFire با نام Native CrossFire شناخته می شود که دو مشکل اساسی نسل قبل را برطرف کرد : نیاز به کارت master با گنجاندن چیپ composition engine در تمام کارت هایی که تکنولوژی Native CF و CrossFireX را پشتیبانی می کنند، حل شد. و در مورد کابل، از یک پل ارتباطی همانند SLI در کارت های High End استفاده شد. در واقع دو پل ارتباطی جهت اتصال کارت ها به هم نیاز است و هر کارت دارای دو کانکتور می باشد. (شکل نهم)


http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23119_Figure9.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23119_Figure9.jpg)

شکل نهم – کانکتور Native CF بر روی یک کارت سری Radeon


http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23125_Figure10.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23125_Figure10.jpg)
شکل دهم – Native CrossFire bridge – که به دو تا از آن ها نیاز دارید.



برای اتصال کارت های رده mainstream نیز ATI تصمیم به استفاده از روش انویدیا در SLI گرفت : اتصال کارت های گرافیک از طریق BusPCI-E بدون استفاده از هرگونه اتصال خارجی. در Native CF تفکیک پذیری به مقدار ۲۵۶۰×۲۰۴۸ افزایش یافت.
در جدول زیر می توانید لیست مربوط به نحوه ترکیب شدن کارت های گرافیک، و ضرورت وجود پل ارتباطی را ببینید. برای مثال شما نمی توانید کارت Radeon HD 2900 را در کنار کارت Radeon HD 2600 XT استفاده کنید.


http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23124_Table4.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23124_Table4.jpg)




سومین نسل CrossFire با نام CrossFireX شناخته می شود. CrossFireX در واقع همان Native CF می باشد، با این تفاوت که شما قادر به استفاده از چهار کارت گرافیک در چیپست های مبتنی بر AMD/ATI هستید. کانکتور ها و پل های ارتباطی نیز همانند Native CF هستند و فقط تفاوت در نحوه اتصال آن ها به یکدیگر وجود دارد. (شکل یازدهم) در CrossFireX شما به مادربوردی با سه تا چهار اسلات PCI-E 16X و بیش از دو کارت گرافیک نیاز خواهید داشت. هم چنین توجه کنید که اخیرا AMD تمام نسل های تکنولوژی CrossFire را با نام CrossFireX فرا می خواند. CrossFireX قسمتی از پلتفرم AMD Spider Gaming می باشد.


http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23123_CrossFireX.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23123_CrossFireX.jpg)



شکل یازدهم – CrossFireX






Hybrid CrossFireX
Hybrid CrossFireX معادل تکنولوژی GeForce Boost است. این تکنولوژی سیستم های Low End با گرافیک On-Board را در نظر دارد. زمانی که یک کارت گرافیک سازگار با این تکنولوژی را بر روی سیستم نصب می کنید، سیستم کارت گرافیک واقعی و آنبورد را طوری تنظیم می کند که بتوانند به صورت CrossFire در کنار یکدیگر فعالیت کنند و کاریی سه بعدی سازی در بازی ها افزایش یابد.
در نقطه مقابل نیز برای استفاده از تکنولوژیGeForce Boost انویدیا نیاز به چیپست و کارت گرافیک سازگار با این تکنولوژی را دارید. فعلا تنها مادربوردهایی که بر پایه چیپست AMD 780G، و کارت های گرافیک بر پایه Radeon HD 2400 و سری Radeon HD 3400 با تکنولوژی Hybrid CrossFireX سازگاری دارند. هم چنین این تکنولوژی فقط تحت ویندوز ویستا قابل استفاده است.
CrossFire Chipsets
در جدول زیر لیست تمام چیپست هایی که تکنولوژی CrossFire را پشتیبانی می کنند، نشان داده شده است. در زیر قسمت PCI Express Mode سرعت واقعی اسلات PCI-E 16X را وقتی که CrossFire در حالت فعال است، بیان شده است. هم چنین زمانی که CrossFire غیر فعال است و شما تنها یک کارت گرافیک بر روی سیستم دارید، سرعت این اسلات همواره برابر ۱۶X می باشد.



http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/t23126_Table5.jpg (http://shahrsakhtafzar.com/img/out.php/i23126_Table5.jpg)



توجه داشته باشید، تمام مادربوردهای بر پایه چیپست Intel X38 و Intel 975X دارای سه اسلات ۱۶X هستند.
تمام مادربوردهای بر پایه چیپست های جدول، دارای دو اسلات ۱۶X هستند، و بنابراین فقط حالت CrossFire در این مادربوردهای دو اسلاته قابل استفاده است.
منبع
http://www.pcnetwork.ir/showthread.php?t=28884