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三核CPU不算啥!三路SLI/CF技术全解读http://www.sina.com.cn 2007年10月19日 02:44 泡泡网
作者:孙敏杰
2007年9月17日,距离巴塞罗那四核皓龙发布仅仅一周,AMD正式宣布,将三核CPU列入台式机发展规划!消息一出,业界哗然。在习惯了单核、双核、四核……之后,人们想当然认为CPU将沿着这条道路发展下去,下一代是八核,然后十六核,一切都是那么的自然。Intel四核“2+2”的结构,也间接证明这条道路的可持续性。而AMD这个时候另辟蹊径,宣布推出三核,出乎所有人的意料!
无独有偶,在AMD和Intel相继公布三核CPU计划之后,在3D图形领域,AMD和NVIDIA的三路CrossFire和SLI技术也被泄露出来。CrossFire/SLI双卡互联技术大家并不陌生,双核心显卡也并非新品,NVIDIA方面去年就正式发布了四核心Quad SLI,此时又冒出来一个三卡互联技术,这个世界可真够疯狂的!
纵观过去几年CPU和GPU的发展历程,不惜一切代价追求性能的道路因功耗问题无法解决而走入死胡同之后,多核心成为了一条新的出路。从单到双,由双到四,产品速度发展迅速,但也让用户混乱而茫然。此次CPU和GPU几乎同时提出三核心(三卡)的概念,则是让用户有种被牵着鼻子走的感觉!
三核CPU的出现是为了追求性价比和性能功耗比,从而完整产品线,而三卡互联技术的目的很明确——就是在技术条件受限制的情况下提升3D图形性能的上限!那么为何不继续沿着四核心道路走下去,而偏偏要开发三卡互联这种奇特的技术呢? 细心的朋友应该可以发现,从去年10月到今年10月(甚至到明年初),GPU性能基本上就没有提升,8800GTX到8800Ultra只不过是NVIDIA官方超频而已,性能仅提高了10%几;AMD HD2900XT的发布也未能打破僵局,是什么原因让3D图形业在长达一年的时间内处于罕见的原地踏步状态? 答案是功耗!GPU的前进之路遇到了与CPU类似的问题,GPU的晶体管规模比CPU大很多,由此导致GPU在面对功耗、发热、制程时的问题比CPU更加严重。图形架构设计师需要等待工艺的进步才能在GPU中植入更多的晶体管、这样才能有更高的规格、才能提高频率、并且控制发热和功耗。
如今GPU的晶体管规模已经突破7亿、单卡功耗超过200W,8800Ultra/HD2900XT的顶级PCB和供电模块已经无法承载更高的电流,风冷散热器快要无法压制恐怖的发热!可是顶级SLI、CrossFire双卡互联系统依然无法满足日益夸张的DX10游戏的需要,那么接下来GPU该如何发展呢?双核心、三卡互联还是四核心(四卡互联或两片双核心显卡)? 答案很可能再次出乎您的预料,据最新的可靠消息表明:双核心显卡、三卡互联和四核心都在AMD/NVIDIA的计划之列,目前三卡互联已被提上日程,而双核心显卡以及四核心将会在年底发布,成为新的顶级3D图形系统。 根据台湾方面的消息表示,NVIDIA将在一个月内发布全新的多卡互联技术,这是继SLI和Quad SLI之后的第三种全新多卡互联方案——3-way SLI,或者称为Triple-SLI: 三路SLI只针对8800Ultra和8800GTX显卡开放,因为只有这两款显卡配备了两个SLI金手指,8800GTS以下级别都只有一个金手指。为了让三块显卡协同工作,NVIDIA设计了全新的SLI桥接器,用来将三块显卡上的六个金手指交叉连接起来,这样就能确保三颗GPU能够相互通讯。
实际上,新的SLI桥接器相当于把三个老桥接器的线路组合起来,连接方式如上图所示,三块显卡首尾相接、浑然一体!如果手头没有新的三路SLI专用桥接器的话,用三个普通SLI桥接器(注意长度,至少需要一根软桥)也能达到相同的效果。 除了显卡和桥接器之外,SLI平台也很关键,目前只有nForce 680i SLI芯片组才能提供三条PCI-E X16插槽供三路SLI系统使用,但680i中间的一条插槽带宽只能是PCI-E X8,会限制性能的发挥。为此,NVIDIA很快将会正式发布全新的nForce 780i SLI芯片组,可以提供全速的三条PCI-E X16插槽,并且未来能够支持PCI-E 2.0规范,将带宽提高两倍! 在780i SLI主板上,NVIDIA集成了一个全新的BR04芯片,这颗芯片支持PCI-E 2.0,它可以统一调度主板上的所有PCI-E接口,三块显卡之间的通讯数据有很大一部分也会通过BR04,这样传输效率会比没有BR04的680i芯片组提高很多,三路SLI的执行效能也会得到提升。 据了解,目前NVIDIA已经向部分测试人员提供了三路SLI驱动程序,版本号为较早的167.XX Beta,经过在680i SLI平台上的初步测试来看,三卡的效能可以达到单卡的2.1倍以上,性能比双卡有了明显提升。相信未来使用新版驱动和780i SLI芯片组之后,执行效能还会有所改进。 其实早在两年前,NVIDIA就已经研发成功了四核心Quad SLI技术,NVIDIA通过使用两片双PCB双核心显卡,将四颗G70/G71核心连接了起来,从而在单GPU性能落后于对手的情况下,逆转乾坤,凭借7950GX2继续保持3D性能之王的地位。
此次NVIDIA的三路SLI方案只是迫不得已而为之,因为标准ATX机箱和主板上最多只能插三块8800GTX/Ultra显卡(需要占用六个插槽)。如果想要组建Quad SLI系统,最佳方案还是使用两片双核心显卡,这对于功耗法热恐怖的G80核心来说是不可能的!
所以,Quad SLI的重任就落在了即将发布的G92核心身上。G92核心与G80相比,只是显存位宽由384Bit降至256Bit,核心依然保持完整的128个流处理器。由于G92使用了65nm工艺,因此功耗低发热小,核心频率还能达到更高,总的来说性能损失不会很大(初步估计在15%左右)。 通过NVIDIA公版8800GT显卡可以看出,单槽散热器就能很好的控制G92的发热,如此一来G92核心就可以像G71核心那样被设计成为双PCB的7950GX2,凭借日益完善的SLI技术将性能翻倍!
两片普通的8800GT很容易就能组成SLI系统,所以仅仅是一块双核心显卡的话,意义不是很大,双核心显卡的真正意义就是使用两片组成Quad SLI系统,从而在受到技术条件、工艺制程、系统环境等多方制约的情况下,大幅提升性能! 不管是三核心或者四核心系统,3D图形性能将会得到再次飞跃式提升。现在NVIDIA的SLI驱动比起一年前更加成熟了,而且SLI平台更加完善,此外几乎所有的新游戏都对N卡和SLI技术提供了良好支持,因此三路SLI和Quad SLI技术的效能和实用性都不会让大家失望的! 早在去年AMD就展出了基于X1900XTX的三卡互联系统,不过当时的第三块显卡只是单独用来作物理加速之用,并没有实现真正的三卡互联。而在今年举行的WCG站台上,蓝宝展出的三片HD2900XT交火系统则是引人注目: 与NVIDIA的三路SLI系统相比,AMD的三路交火系统省掉了桥接器。两片A卡组建交火系统就需要两个桥接器,三片显卡就无法通过桥接器相连了,因此AMD实用了软交火的方式相连,所有的数据传输都通过PCI-E总线。
那么软交火会不会影响交火效率呢?去年在ATI发布RD580芯片组时,我们曾进行了详细测试,双X16软交火的性能比双X8有了质的提升,交火效能最高达到了98%,并没有输给桥接SLI或者桥接CF。因此只要PCI-E接口带宽足够充裕的话,无桥交火对性能的影响几乎可以忽略不计。
为了支持多卡交火技术,AMD即将发布全新的RD790芯片组,通过单芯片提供四条全速的PCI-E X16接口,从而支持三路和四路交火技术。 而且AMD已经为多路交火设计了新的Logo,今后支持多路交火的主板就可以在显著位置打上Logo。 AMD实现三卡互联没什么问题,但四卡互连就存在与NVIDIA相同的问题——高端显卡都是双插槽,所以主板插不下四块高端显卡,只能用HD2600XT这种中端卡,意义不大。所以组成四核心还是得依靠两块双核心显卡。 同NVIDIA一样,AMD也寄希望于即将发布的RV670核心——55nm工艺,320个流处理器,只是将显存位宽从512Bit将至256Bit。RV670与G92的性能、定位、功能都很相近,也有着相同的命运——将被用来制造双核心显卡。
据了解,AMD不仅会有传统的双核心显卡(两颗单独的GPU),而且AMD会将两颗RV670核心封装在同一个GPU基板上,组成单GPU双核心的特殊显卡。这种封装在一起的两颗RV670将被称为R680核心,拥有640个流处理器和512Bit显存位宽,成为AMD新旗舰!
AMD的这种设计非常类似于Intel的Pentium D和Core 2 Quad CPU,它们就是将两颗Pentium 4/Core 2 Duo CPU封装在一个基板上。AMD之所以可以这么做,就是因为RV670核心非常小巧,功耗发热大幅下降,两颗RV670的功耗与一颗R600差不多,而且小核心的良品率要高于大核心,成本方面会有很大的优势。 ● 多核心、多路SLI/CrossFire的灵魂——驱动优化 不管SLI还是CrossFire,听起来都非常诱人,但其性能发挥却受制于驱动程序的优化,如果驱动支持不力,那么多核将会与单核无异。好在近年来NVIDIA和AMD对于双卡互联技术都非常重视,执行效率稳步提高,支持的游戏也越来越多,而且更多的新游戏直接对双卡提供支持,因此SLI/CrossFire的执行效率必然能够令人满意。 CPU与GPU有很多相似之处,硬件性能的发挥都需要软件的支持,我们不能因为四核心CPU性能暂时无法发挥就否认它的强大,GPU也是同样的道理。现在,新的芯片组、高速的PCI-E 2.0接口、更成熟的驱动、以及为多核心优化游戏,相信多核心GPU会像多核心CPU一样前途一片光明! 不支持Flash
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