什么是SLI?

电脑教程014

什么是SLI?,第1张

SLI的全称是Scalable Link Interface,它是通过一种特殊的接口连接方式,在一块支持双PCI Express X 16的主板上,同时使用两块同型号的PCIE显卡。 以增强nVIDIA在工作站产品中的竞争力,毕竟ATi凭借FireGL系列在该领域不断蚕食nVIDIA的市场。在未来的产品线中,SLI将成为新的至高点。那么,SLI是一项什么样的技术?它与过去的多GPU技术有何差异?SLI能否在市场上获得佳绩?要回答这些问题,我们有必要对SLI进行全面的分析介绍,同时也将回顾多GPU技术的发展历史。

多显卡并行机制的历史最早可以追溯到1997年,当时的显卡市场可以说是3Dfx一家独大,该公司在1996年下半年所推出的Voodoo加速卡成为发烧友疯狂追捧的一代经典产品。1998年初,3Dfx推出了它们的第二代3D图形卡产品—Voodoo 2,当时Voodoo 2拥有90Mps的像素填充率,具备Z-Buffering、Anti-Aliasing、单周期双纹理等当时最先进的3D特性,大幅超越其上一代产品,其他对手更是被远远甩在了后头。不过,最令发烧友疯狂的是Voodoo 2所具有的“SLI交错互连技术”,这项技术可以让两块Voodoo 2显卡连接起来并行运作,获得近乎翻倍的3D效能。如此一来,其他竞争者更是望尘莫及。

我们知道,CPU的并行运作是通过指令并行执行获得的,但对显卡来说情况有所区别。显卡最终生成的是所渲染的3D画面,这项工作包含大量的指令,而如何将工作均等分配就成为问题,3Dfx选择了按画面帧线进行渲染的方式。SLI技术将一幅渲染的画面分为一条条扫描帧线(Scanline),若Voodoo 2采用双显卡运行模式,那么就由一个显卡负责渲染画面的奇数帧线部分,另一块显卡渲染偶数帧线,然后将同时渲染完毕的帧线进行合并后写入到帧缓冲中,接下来显示器就可以显示出一个完整的渲染画面。不难看出,SLI技术让渲染工作被平均分担,每块显卡只需要完成1/2的工作量。理论上说,渲染效率自然也可以提高1倍,这就是双显卡并行大幅提升效能的奥秘所在。SLI在技术上极为成功,而发烧友们对Voodoo 2也抱有莫大的热情。在当时,你如果希望在1024×768的“高分辨率”下流畅地玩3D游戏,唯一的解决方案就是使用两块Voodoo 2显卡并让它们工作在SLI模式下。

在Voodoo 2之后的Voodoo 3,3Dfx没有效仿这个SLI双显卡技术,但在Voodoo 4/5/6时代,3Dfx重新恢复了SLI,但应用的形式已有所区别。Voodoo 2倡导双显卡并行运作,两块显卡插在PCI槽里再用专用的线缆连接起来,但这并非必需的,单个Voodoo 2显卡也可以独自工作,只是速度较慢而已。2000年春,3Dfx推出VSA100图形芯片,当时nVIDIA已经压过3Dfx成为领先者,为了夺回自己的领导地位,3Dfx让SLI技术重装上阵。VSA100可支持单芯片、双芯片和四芯片并行运作,单芯片版本就是Voodoo 4,双芯片显卡为Voodoo 5 5500,而四芯片显卡则是著名的Voodoo 5 6000。此时,SLI技术演变为单显卡多图形芯片的形式,不需占用两个插槽,但内部的工作机制并没有发生多大的变化,依然是通过划分渲染帧的方式各自执行,然后在帧缓冲中统一合成。出于众所周知的原因,这些显卡都没获得广泛认可,3Dfx也从衰落走向死亡。2001年初,nVIDIA收购了3Dfx,SLI技术也随之成为了历史,尽管nVIDIA掌握了3Dfx的所有技术,但它并没有将之发扬光大,而是继续按照自己的道路走下去,收购3Dfx的目的也许只是消灭一个竞争对手而已。

在这之后,我们看到了nVIDIA顺利一统江湖,接着就是ATi逐渐发起挑战,GeForce和Radeon是人们最常挂在嘴边的名词,至于3Dfx和它的SLI已经逐渐被人淡忘了,即便偶尔有人谈起,也多是说那是一个策略糟糕的企业和一项昂贵不切实际的技术。在显卡的历史中,除了Voodoo 2之外没有哪一项多显卡、多芯片技术曾获得成功,虽然ATi尝试过,新生的XGI也勇闯该领域,然而事实证明这个方案并不受用户们的欢迎。不过,谁也没有想到nVIDIA重新拾起3Dfx的SLI技术。2004年6月29日,nVIDIA大张旗鼓发布了“SLI Multi-GPU技术”,并将该技术引入最新发布的GeForce 6800和Quadro FX4000系列显卡上。沿用“SLI”这个名称或多或少让人联想到3Dfx,nVIDIA想要的也许正是这个效果,它更希望被用户认为是3Dfx技术的一脉相承。但如果我们深入分析,便会发现它与3Dfx的SLI技术没有多少相同的地方,基本上就是一套nVIDIA新搞出来的多显卡方案。

SLi技术是实现了两款显卡同时出现在一块板子,构成一套SLI双显卡并行系统,这一技术的应用更大程度的满足了用户对高品质画质的需求。这一技术还是今年6月在台北电脑展上首次出现的,这次电脑展上同时还展现了NV45核心显卡,随着NV45的曝光,这一技术也随着曝光,这一技术自出现以来就陪受世人的关注。

这一接口出现在显卡的端部,卡上的接口类似于PCI Express ×1,通过这一接口实现两块NV45显卡的连接,实现SLi的并行运作。同时NV官方表示,选择PCB卡连接可充分保证信号通讯的质量与速度,显卡间的数据传输采用数字形式进行,这样可有效防止因信号干扰而导致画面不同步的弊端。Voodoo 2所采用的技术是模拟传输方式,数字信号先被转换为模拟信号后才进行合成,因为干扰的影响,在某些时候会出现数据不匹配的问题,导致合成后的画面往往难以同步或出现其他问题,这也是Voodoo 2 SLi技术的主要缺陷。而改用数字信号传输,显然就不存在这个问题,显卡处理完的帧数据被集合起来合成,然后才转为模拟信号输出,从而确保画面的完整性。

nVIDIA将SLi控制功能直接的集成到在显卡的GPU芯片内部,从上图的芯片的逻辑图中可以很容易的看到,在NV45的左侧左侧偏下的位置有一个很小的区域专门负责SLI运作,该区域所掌管的职能包括两块显卡的连接、通讯,渲染任务的指派以及画面的合成等等。由于指令的传输工作相对简单,在芯片的FCBGA封装中也只有极少几根针脚用于SLI模式。但由于别的GPU并没有集成这一控制逻辑,所以别的显卡并不支持这一技术,但由于特殊的原理的所以SLi技术并不支持AGP总线,SLi技术只可运行在PCI-E模式下,对主板提出了新的要求。同时nVIDIA官方还透露,SLi最多可以支持高达8块的GPU并行运行,但是对于目前的市场来看,8块GPU的并行运作并没有什么实际的意义。

对于SLi技术,两款显卡并不是对等的,在运行工用中,一块显卡做为主卡,另一款做为副卡,其中副卡只是接收来自主卡的任务进行相关处理,然后将结果传关回主卡,同时不要声名的是在传送数据的两个途径,两块显卡都是通过PCI-E接口与主板相连接,而这两块显卡之间还要有一个通讯的PCB卡(即SLi桥接卡),其中,连接两块显卡的PCB卡用于任务指派指令以及后期处理结果的传送,这部分的数据量不会很大,所以PCB卡所使用的接口和自身结构都较为简单。但是,显卡在渲染过程中必须调用大量的数据,这部分数据只能通过PCI-E接口从系统中获取。换言之,在SLI系统中有两部分不同的数据流向,一部分为主卡将任务指令通过PCB连接卡传送给副卡,副卡将渲染完毕的结果数据返回给主卡合成,另一部分为处理过程中从PCI-E接口得到的原始数据。

SLi技术采用帧线方式划分任务,想把一幅画完全的渲染出来,一副画面将被渲被分成奇数渲染帧和偶数渲染帧两个部分,然后交给两块显卡分别渲染,完毕之后再统一合成。虽然nVIDIA继续沿用了“Scalable Link Interface”的名号,但在工作的方式上已有了本质性的改变。在nVIDIA的SLi系统中,一幅渲染的画面被划分为上下两个部分,主显卡完成上部分画面,副显卡则完成下半部分的画面,然后副显卡将渲染完毕的画面传输给主显卡,主显卡再将它与自己渲染的上半部分画面合成为一幅完整的画面。这样,一个完整的SLi并行渲染任务就完成了。同理相推,如果有四块显卡并行运作,那么画面会被分成四个部分分别渲染,8个GPU并行也是如此。

奇偶帧数分配也有一些弊端,首先,主显卡或是主GPU必须承担额外的控制、任务分配、画面合成及输出等工作,用于渲染的运算资源较少,但它必须完成与副卡一样多的任务,显然的副卡的工作效率要比主卡快,副卡率先的将自己的任务处理完,把结果数据回传后便处于等待状态,直到主卡将它的任务处理完毕之后才可以继续进行任务入出指派,同时,同一幅画不同区域的复杂并不相同,所需的运算也不一样,如果使用Voodoo 2的帧线划分方式那也没什么,但是nVIDIA的SLi采用划分上下画面的方式,如果在一些常见的游戏中画面上半部分几乎是静态的,而下半部分就非常复杂,需要处理的数据量很大,如果单纯将画面作均等的划分也不科学。

为此nVIDIA另外开发了一套动态负载平衡技术来解决这一情况,画面的上下划分并不是按照固定的一半一半方式,而是根据画面的复杂情况进行划分,这样的分配并不是为了保证工作量在两块卡间的绝对平均分配,而是要将两块显卡完成渲染任务的时间保持一致,以此达到效能的最优化。同时考虑到主显卡需要承担额外的控制任务,同于实际渲染运算的资源较少,动态负载平衡算法就可以根据这一前提,将任务量适合多给副卡,让其分担来减少主卡的负担,这样动态负载平衡算法并不是集成在GPU芯片内部,而是在驱动程序中整合,nVIDIA可以方便对其进行修改,以达到更好的性能。

但是,动态平衡技术也不是万能的,SLi无法支持在不同的显卡间构建并行系统,用户在选择时可以选择PCI-E接口的GF6800标、6800U及是Quadro FX4000显卡,对于不同版本的GF6800显卡或是同时使用不是同一版本的显卡像6800和Quadro FX4000显卡,将不能被实用。同时两块卡在协同工作时上下两部分画面的垂直同步也是一个问题,如果打开该功能势必会对游戏的性能产生影响。但是您还是不用太担心的,NV已采用了缓存技术来针对于这一技术进行进一步的解决。用户大可不必担心SLi系统会受显示器刷新率的影响。而建立SLI工作模式后的两块显卡也都支持超频,但用户一定要记住,两块显卡的频率必须要保持一致。

SLi的门槛:

毫无疑问,SLI可以构建出一套无敌的强悍图形系统,但前提是你得找到相应主板的支持。SLI系统要求使用两块PCI Express显卡,也就要求主板必须提供两个PCI Express×16插槽,这与当年Voodoo 2 SLI要占用两条PCI槽是一样的。不同之处在于,现有的PC主板最多也只提供一条PCI Express×16图形插槽,显然无法构建基于GeForce 6800或Quadro FX4000的SLI系统,用户必须寻求另外的渠道。 新趋向就是,如果你想获得SLI系统,AMD64的Nforce4平台将会成为最好的选择,这在无形之中将提升AMD产品在工作站市场的影响力。

解决了主板的支持问题,应对双显卡的高功耗便提上日程。GeForce 6800集成了多达2亿2000万枚晶体管,堪称是当前规模最大的集成电路芯片。尽管nVIDIA借助冗余电路技术明显提高了产品的良品率,但并没有解决功耗过高的问题—GeForce 6800的最高功耗超过100W,甚至比Prescott还要惊人,即便在正常模式下,其功耗也高达70W到90W之多,nVIDIA甚至建议PC用户使用460W的高功率电源。而现在的SLI系统面临的问题显然更加糟糕,两块GeForce 6800/Quadro FX4000显卡至少要耗费将近200瓦的电能,加上双CPU和其他部件,至少要为整套系统准备500到600瓦的大功率电源才会够用,普通PC用户注定是无福消受。

成本过高也是SLI系统要面对的一个问题。一块GeForce 6800显卡最便宜也要3000多元人民币,Ultra版显卡可达到5000元,而一块Quadro FX4000专业显卡超过万元,双显卡的高昂代价毋庸置疑。另外,SLI系统只能同工作站主板和高阶CPU搭配,这又是非常庞大的开支。粗略估计,组建一套SLI系统最少都要超过1万元人民币,最多可超过5万元,任何人都会对此掂量再三。

获得可支持的主板,装载了高功率电源,同时愿意付出高昂的代价,那么你便可以感受到SLI系统所拥有的超强图形性能了。根据nVIDIA所提供的数据,在3DMark 2003(1600×1200分辨率,32位色开启4×AA、8×AF模式)以及最新的 Unreal 3 Engine(1024×768分辨率,32位色) 的测试中,SLI双显卡的成绩可达到单显卡运作的1.87倍之多,3DMark 2003的得分也轻松超过20000分大关,表现极为强悍。nVIDIA透露,SLI系统尚有一定的提升空间,比如向游戏开发者公布SLI算法,使得开发出的游戏可为SLI系统作优化。当然,不管怎么优化,SLI系统的最高性能都不可能达到单显卡的两倍,包括RAID 0、双CPU之类的并行运作系统也都是如此,与常理完全相符。但无论怎样,SLi的性能永远让玩家兴奋,向往!

你指的是电脑主板上的SLI吧。

SLI的全称是Scalable Link Interface(可升级连接界面),它是通过一种特殊的接口连接方式,在一块支持双PCI Express X16插槽(注意这里只是插槽而不一定都具有16条PCI Express Lanes)的主板上,同时使用两块同型号的PCI Express显卡,以增强系统图形处理能力。

SLI技术在不断的发展,最初对平台硬件有许多限制,例如必须使用完全一样的显卡(同一个厂家同一个型号的显卡,甚至显卡BIOS也必须相同),而且在两块显卡之间还必须使用SLI桥接器,支持SLI的也只有Geforce 6800 Ultra/6800 GT和6600GT三款显示芯片等等。现在组建SLI则可以使用不同厂家的采用相同显示芯片的显卡,低速显卡可以不必使用SLI桥接器(不过性能要比使用SLI桥接器时有所降低),支持SLI的显示芯片也扩大到了除开Geforce 6200/6200TC之外的所有Geforce 6系列以及所有Geforce 7系列等等,不过,由于各个主板的两个PCI-E插槽的间距不是固定的,因此不同主板的SLI桥接器一般是不能替换的。

SLI技术理论上能把图形处理能力提高一倍,在实际应用中,除了极少数测试之外,在实际游戏中图形性能只能提高30%-70%不等,在某些情况下甚至根本没有性能提高,而且目前能良好支持SLI的游戏还不太多。当然,随着驱动程序的完善,目前存在的这些问题应该能得到逐步解决。

简单一点,就是组建双卡平台,一个电脑,两个显卡,一个输出接口(主卡的接口)。

SLI是将两块显卡nVIDIA牌的显卡通过主板的支持将其连接起来,然后就相当于同时用两块显卡去处理图象,而普通的显卡就是只用一块显卡。再简单地说就是双显卡连接技术,SLI玩家就是玩双显卡的人。由于SLI运用两块显卡,所以总体的用电功率就会比普通的单卡大,只靠主板的PCIE接口供电就会不足,所以SLI电源是提供外接电源为SLI显卡供电的电源。

对于SLI的详细介绍网页:http://baike.baidu.com/view/7553.htm