Nvidia NVLink vs SLI - Forskjeller og sammenligning

Helt siden det ble mulig å bruke flere grafikkort i et system, har vi sett entusiaster som ønsker beastly-maskiner med 2, 3 eller til og med 4 grafikkort installert i dem samtidig. PC-er med flere grafikkort ble ansett for å være det absolutt beste industrien hadde å tilby. Vi så til og med flere GPUer som ble stappet inn i de samme grafikkortene med kort som Nvidia GeForce GTX 690 og AMD R9 295 × 2. Men med all sin sprøytenarkoman og ære, syntes flere GPU-systemer egentlig ikke å ta av. Deres popularitet opplevde en rask og brå nedgang like etter toppen av flere GPU-systemer. Det var flere faktorer involvert i denne tilbakegangen, og en av dem var upåliteligheten til brosystemet som ble brukt til å koble grafikkortene til hverandre.

Nvidias teknikk for å koble to eller flere grafikkort til hverandre var kjent som SLI, som står for Scalable Link Interface. Det var en teknologi som Nvidia kjøpte fra 3dfx Interactive, som introduserte den i 1998. I utgangspunktet var SLI merkenavnet for Nvidias multi-GPU-teknologi etablert for å koble sammen to eller flere grafikkort til en enkelt utgang ved hjelp av en parallell behandlingsalgoritme. Nvidias rival AMD introduserte også sin versjon av teknologien, og den er kjent som Crossfire.

Hvordan fungerer SLI?

Grafikkort i et SLI-system fungerer i en master-slave-konfigurasjon, noe som betyr at ett av kortene tildeles rollen som "master" til tross for at lasten er jevnt fordelt på alle kortene. Når "slave" -kortet er ferdig med gjengivelsen, sender det utdataene til masteren, som deretter kombinerer de to gjengivelsene og leverer et utgangsbilde til skjermen. I en konfigurasjon med to kort håndterer hovedkortet vanligvis den øverste halvdelen av bildet mens slavekortet håndterer den nedre halvdelen.

De to (eller flere) kortene er koblet til via SLI Bridge eller SLI Connector. Hovedformålet med SLI Bridge er å etablere en forbindelse mellom kortene og la kortene etablere en kommunikasjonsbane mellom dem. Uten SLI Bridge, selv om det er mulig å kjøre flere kort, er det ikke samsvar mellom spesifikasjonene og resultatene er vanligvis veldig dårlige. SLI Bridge reduserer båndbreddebegrensningene og kan sende data direkte mellom kortene. De tre typene SLI-broer er:

• Standard bro (400 Mhz pikselklokke, 1 GB / s båndbredde): Dette er en standardbro som følger med hovedkort som støtter SLI opp til 1920 × 1080 og 2560 × 1440 @ 60 Hz.
• LED-bro (540 MHz Pixel Clock): Anbefales for skjermer opptil 2560 × 1440 @ 120 Hz + og 4K. Den kan bare fungere på en økt Pixel Clock hvis GPU støtter den klokken. Den selges av Nvidia, samt en rekke AIB-partnere.
• High-Bandwidth Bridge eller SLI HB Bridge (650 MHz pikselklokke og 2 GB / s båndbredde): Dette er den raskeste broen og selges eksklusivt av Nvidia. Det anbefales for skjermer opptil 5K og Surround. SLI HB Bridges er bare tilgjengelig i 2-veis konfigurasjoner, så oppsett med mer enn 2 kort er ikke heldige her.

Handlingsmekanisme for SLI

SLI fungerer med to hovedmetoder. En av dem er SFR eller Split Frame Rendering, der systemet analyserer det gjengitte bildet for å dele belastningen mellom GPU-ene som er koblet til i SLI. Rammen er delt i to med en vannrett linje. Plasseringen av linjen avhenger av scenens geometri. Den viktigste avgjørende faktoren for linjens plassering vil være kompleksiteten av belastningen som scenen krever i forskjellige områder. Hvis ett av kortene gjengir den øverste delen av en scene som har himmelen, vil linjen være lavere i bildet for å kompensere for lastforskjellen mellom de to kortene.

En annen måte som SLI fungerer på er AFR eller Alternate Frame Rendering, som er ganske grei. I denne metoden gjengis annenhver ramme av en annen GPU. Ett av kortene gjengir alle odde rammer, og ett gjengir alle jevne rammer. AFR har vist seg å ha en bedre framerate enn SFR, men den introduserer en ny form for gjenstand kjent som mikrostamming. Selv om bildeformatet er tilstrekkelig høyt, kan mikrostamming påvirke den oppfattede glattheten i bildet ved å introdusere mini-stammere mellom rammene på grunn av det variable tempoet som kortene opererer i AFR.

Rise and Fall of SLI

SLI skjøt popularitet i løpet av Kepler-, Maxwell- og Pascal-serien med grafikkort, men helt siden den gang har den hatt en konstant og drastisk nedgang. Selv i en tid med GTX 1000-serien av grafikkort fra Nvidia, ble populariteten til SLI synkende. Visst, SLI-grafikkort kan levere bedre ytelse enn en enkelt GPU, og de ser til og med fantastisk ut når de er installert i en sak, men det var flere problemer enn fordeler med SLI i utgangspunktet.

Først av alt måtte du bekrefte om hovedkortet ditt støttet SLI. Dette var et viktig skritt da noen hovedkort støttet SLI, noen støttet Crossfire, og noen støttet begge mens andre støttet ingen av dem. Etter det måtte du ha identiske grafikkort. Dette var vanskelig siden det gjorde verdiproposisjonen veldig skjev sammenlignet med et bedre grafikkort. Grafikkortene måtte være av samme modell og serie, og til og med samme produsent tidligere, men det ble noe lettere senere på linjen. Å kjøre flere grafikkort krevde også en stor og kostbar strømforsyningsenhet (som du kan lære mer om akkurat her), og termisk må også overvåkes og kontrolleres på grunn av at flere strømkrevende kort løper i nærheten av hverandre.

Den virkelige akilleshælen i hele SLI-økosystemet var spillstøtten. Ikke alle spill støttet SLI, og til og med de som gjorde det, ga imponerende gevinster når det ble tatt hensyn til den ekstra investeringen. I de fleste tilfeller hadde du hatt mye bedre av å kjøpe et kraftigere, enkelt grafikkort i stedet for to svakere og plassere dem i SLI. Gjennom årene har støtten til SLI blitt enda verre, med utviklere som sjelden tenker på det i moderne spill. Til slutt kom drapsmannen fra ingen ringere enn Nvidia selv, som endte støtten for SLI fra flertallet av grafikkortoppstillingen. Fra og med Turing-serien av GPUer støtter bare det beste av det beste, RTX 3090, SLI. Dette betyr at SLI for generelle forbrukere faktisk er død når det gjelder spill.

Hva er NVLink?

Med Turing-serien med grafikkort tok Nvidia med seg en ny teknologi for tilkobling av flere grafikkort, kjent som NVLink. Det er et grensesnitt med mange ganger båndbredden som det gamle SLI-grensesnittet, og har også mange ekstra særegenheter og funksjoner. Teknisk sett er det en ledningsbasert kommunikasjonsprotokoll seriell flerfelts kommunikasjonslink nær rekkevidde. Ganske en munnfull er det ikke? Mer generelt er det et forbedret tilkoblingsgrensesnitt mellom flere Nvidia-grafikkort som lover flere fordeler og funksjoner enn den gamle SLI.

NVLink kan betraktes som Nvidias forsøk på å få tilbake markedsandelen for multi-GPUer som har gått ned i 2020. Denne teknologien lover å gjøre spill ved bruk av flere grafikkort til en ønskelig og svært effektiv metode i nær fremtid. NVLink er egentlig en mye raskere bro enn SLI og tar sikte på å lukke latensgapet mellom de to grafikkortene. Nvidias tekniske markedsdirektør Tom Peterson sier følgende i denne forbindelse:

Han la videre til at NVLink var mer en fremtidig plan i stedet for en nåværende løsning:

Det virker som om Nvidia faktisk banker på fremtiden til NVLink i stedet for nåtiden. Nvidia vet at støtte for flere GPUer er ganske skuffende akkurat nå, så de vil introdusere en teknologi som ikke bare vil prøve å endre perspektivet til spillutviklerne, men også synspunktene til den generelle forbrukeren med hensyn til flere GPUer. Brukerstøtte.

Hvordan fungerer NVLink?

I motsetning til SLI bruker NVLink mesh-nettverk som er en nettverkstopologi der infrastrukturnodene kobles direkte på en ikke-hierarkisk måte. Dette gjør at informasjonen kan videreformidles av hver node individuelt i stedet for å bli rutet gjennom en bestemt node. Det lar også nodene dynamisk organisere seg selv, noe som gir en dynamisk fordeling av arbeidsmengder. NVLink får sin viktigste styrke fra denne mekanismen, som er dens hastighet.

NVLink har også gjort unna master-slave-forholdet til SLI-implementeringen, snarere behandler den hver node likt, noe som forbedrer gjengivelseshastigheten enormt. I motsetning til SLI har NVLink fordelen av å ha begge grafikkortens minner tilgjengelig hele tiden. Dette skyldes den utrolige nettverksimplementeringen av NVLink. I hovedsak er forholdet til NVLink-kort toveis, og de to tilkoblede kortene fungerer som ett.

Hastigheten til NVLink-grensesnittet gjenspeiles i båndbredden til broene. Mens selv de beste SLI-broene hadde en båndbredde på 2 GB / s i beste fall, lover en NVLink Bridge i noen tilfeller ufattelige 200 GB / s. Gitt at 160 og 200 GB / s NVLink-broer er begrenset til Nvidias profesjonelle GPU-er, henholdsvis Quadro GP100 og GV100, men disse tallene er fortsatt et bevis på det utrolige spranget i båndbredden til NVLink-grensesnittet over SLI. Toppnivåentusiastiske GPUer som TITAN RTX eller 2080Tis kan i de fleste tilfeller forvente en potensiell båndbredde på hele 100 GB / s.

Er NVLink verdt det?

Så har Nvidias NVLink endelig løst problemene med gjengivelse av flere GPUer i spill? Svaret er fortsatt nei. Mens NVLink har tatt noen positive fremskritt i riktig retning, spesielt i metoden der begge kortene er utnyttet i forhold til SLI, var problemet med SLI egentlig aldri metoden. Det virkelige problemet bak økosystemet med flere GPUer er spillstøtte. Selv med NVLink har de fleste spillene der i dag vanskelig for å utnytte mer enn en GPU. Tar vi hensyn til kostnadene for to grafikkort, og den lite eller ingen ytelsesforbedringen i de fleste scenarier, ville det være uklokt å investere i NVLink for forbrukerapplikasjoner som spill.

For profesjonelt arbeid kan NVLink bare være oppgraderingen som var nødvendig. For folk som jobber med Nvidias Quadro GPUer eller kort som RTX A6000, NVLink kan være til stor hjelp ikke bare for å forbedre ytelsen til gjengivelse, men også på grunn av det faktum at NVLink tillater at det totale minnet på begge kortene er tilgjengelig, noe som kan være til stor hjelp i profesjonelle arbeidsmengder.

For de fleste spillere er det imidlertid en bedre idé å velge et enkelt grafikkort som gir mer ytelse utenom boksen enn å kjøpe to svakere kort og koble dem via NVLink eller SLI for den saks skyld.

Avsluttende ord

Nvidias SLI var en interessant og attraktiv teknologi da den ble lansert og snart ble populær på grunn av potensialet og noe anstendig støtte fra utviklere i løpet av Maxwell og Pascal-tiden. Imidlertid var SLIs topp kortvarig da industrien raskt gikk fremover, og SLI var igjen tidligere med både utviklerne og spillerne som forlot teknologien til fordel for enkelt, kraftigere GPUer.

Nvidia prøvde å gjenoppfinne markedet for flere GPUer ved å lansere NVLink, som er en mye forbedret forbindelse over SLI, men likevel klarer den ikke å løse mange av problemene som plager SLI i utgangspunktet. Dette gjør det til en vanskelig anbefaling i 2020 for spillere når kraftigere, enkelt grafikkort kan gi en bedre opplevelse pålitelig og til en billigere pris.