AMD CrossFireX

Современный логотип AMD CrossFireX

Логотип ATI CrossFireX. Ныне больше не используется.

AMD (ATI) CrossFireX — технология, позволяющая одновременно использовать мощности двух и более (до четырех графических процессоров одновременно) видеокарт Radeon для построения трёхмерного изображения.

Каждая из видеокарт, используя определённый алгоритм, формирует свою часть изображения, которое передаётся в чип Composing Engine мастер-карты, имеющий собственную буферную память. Этот чип объединяет изображения каждой видеокарты и выводит финальный кадр.

В 2006 году система CrossFire формировалась путем соединения видеокарт Y-образным кабелем с задней стороны карт. В настоящее время система уже использует специальные гибкие мостики (наподобие SLI, но имеющие свой собственный алгоритм и логику и официально называется CrossFireX (не стоит приравнивать понятия CrossFire и CrossFireX. Смысл их действия одинаков, но способ построения в корне иной).

В будущем^{[когда?]} видеокарты на основе CrossFire облегчат работу процессора с графикой. Одна видеокарта будет обрабатывать графику, а вторая — физику.

Технология была анонсирована на международной выставке Computex 2005 в Тайване.

Стоит заметить, что комбинации некоторых видеокарт могут оказаться гораздо более эффективными, производительными и выгодными финансово, чем одна более мощная и, соответственно, значительно более дорогая карта. Но, как и в случае с NVIDIA SLI, прирост производительности от использования двух видеокарт в системе будет наблюдаться только в приложениях, умеющих использовать 2 и более GPU. В старых играх, не умеющих работать с Multi-GPU системами, общая производительность графической составляющей останется прежней, в некоторых случаях может вообще даже снизиться; так что для любителей старых, но прожорливых игр, самым верным решением будет покупка одной очень мощной видеокарты, чем покупка второй такой же и последующее объединение в CrossFireX-систему. Также стоит отметить существенный недостаток CrossFire: данная технология не работает при запуске приложения в оконном режиме.

Принципы построения

Для построения на компьютере CrossFireX-системы, необходимо иметь:

1. материнскую плату с двумя и более разъёмами PCI Express x16 с чипсетом AMD или Intel определённой модели, поддерживающей CrossFireX;
2. мощный блок питания, как правило мощностью от 700Вт;
3. видеокарты с поддержкой CrossFireX.
4. Специальный гибкий мостик CrossFireX для соединения видеокарт.

Видеокарты должны быть одной серии, но необязательно одной модели. При этом быстродействие и частота CrossFire-системы определяется характеристиками чипа наименее производительной видеокарты.

CrossFireX-систему можно организовать двумя способами:

2 видеокарты ATI (AMD) Radeon HD 5870, соединенные по технологии AMD CrossFireX

1. Внутреннее соединение — видеокарты объединяются с помощью специального гибкого мостика CrossFireX, при этом, для соединения более, чем двух видеокарт, не нужно использовать специализированные многоразъемные мостики (типа NVIDIA 3-way SLI или 4-way SLI), видеокарты соединяются последовательно простыми CrossFireX мостиками. Соединение ведется примерно так: от первой ко второй - от второй к третьей - от третьей к четвертой (для соединения 4 видеокарт); от первой ко второй - от второй к третьей (для 3 карт); от первой ко второй (для 2 карт). Следует заметить, что на однопроцессорных видеокартах по 2 разъема CrossFireX, поэтому в случае с системой из двух видеокарт, объединять их можно как одним, так и двумя мостиками (от первой ко второй - от первой ко второй), разницы в производительности не будет.
2. Программный метод — видеокарты не соединяются, обмен данными идёт по шине PCI Express x16, при этом их взаимодействие реализуется с помощью драйверов. Недостатком данного способа являются потери в производительности на 10-15% по сравнению с вышеназванным способом. На данный момент практически полностью утерял актуальность, оставшись способом соединения низкопроизводительных видеокарт, для которых отсутствие соединительного мостика не является значимой потерей. Высокопроизводительные видеокарты можно объединить только используя мостики, т.к. без них драйвер не поймет, что карты можно объединить.

Алгоритмы построения изображений

Схема алгоритма SuperTiling

SuperTiling

Картинка разбивается на квадраты 32x32 пикселя и принимает вид шахматной доски. Каждый квадрат обрабатывается одной видеокартой.

Схема алгоритма Scissor

Scissor

Изображение разбивается на несколько частей, количество которых соответствует количеству видеокарт в связке. Каждая часть изображения обрабатывается одной видеокартой полностью, включая геометрическую и пиксельную составляющие.

Аналог в nVidia SLI — алгоритм Split Frame Rendering

Схема алгоритма Alternate Frame Rendering

Alternate Frame Rendering

Обработка кадров происходит поочередно: одна видеокарта обрабатывает только чётные кадры, а вторая — только нечётные. Однако, у этого алгорима есть недостаток. Дело в том, что один кадр может быть простым, а другой сложным для обработки.

Этот алгоритм, запатентованый ATI ещё во время выпуска двухчиповой видеокарты, используется также в nVidia SLI.

SuperAA

Данный алгоритм нацелен на повышение качества изображения. Одна и та же картинка генерируется на всех видеокартах с разными шаблонами сглаживания. Видеокарта производит сглаживание кадра с некоторым шагом относительно изображения другой видеокарты. Затем полученные изображения смешиваются и выводятся. Таким образом достигается максимальные чёткость и детализованность изображения. Доступны следующие режимы сглаживания: 8x, 10x, 12x и 14x.

Аналог в nVidia SLI — SLI AA.

Dual Graphics

Dual Graphics (ранее Hybrid CrossFireX) — уникальная способность APU линейки Fusion A-серии Llano значительно (по крайней мере в теории) увеличивать общую производительность видеоподсистемы, когда интегрированный GPU работает совместно с подключенной дискретной видеоплатой, дополняя её. Ещё более удивительной является способность Llano работать с GPU, которые быстрее или медленнее чем его собственное интегрированное видеоядро — для корректной работы Dual Graphics не требует идентичного GPU и при этом он не вредит более быстрому GPU, если его производительность ниже, как происходит в CrossFire. Фактически, он приводит в равновесие доступное аппаратное обеспечение для большей производительности (например, если дискретный GPU вдвое быстрее встроенного, драйвер берёт один кадр от APU на каждые два кадра от дискретной карты).

При всей соблазнительтности подобной асимметричной реализация CrossFire, есть серьёзные недостатки:
Во-первых, это работает только в приложениях, использующих DirectX 10 или 11. И если используется DirectX 9 или более ранний игровой движок, то производительность ухудшается до самой медленной из двух установленных графических карт (однако, согласно последним заявлениям AMD, при использовании DirectX ниже 10 версии программы должны обращаться к более быстрой из двух установленных графических карт).
Во-вторых, чтобы Dual Graphics работала, коэффициент графической производительности должен быть по крайней мере «два к одному», если видеокарта в три раза быстрее GPU Llano, то Dual Graphics работать не будет.

В OpenGL Dual Graphics не поддерживается и он всегда работает на GPU, управляющим основным выходом дисплея.

И хотя эта функция действительно работает и результаты теста показывают более высокую частоту кадров в чистом виде, тем не менее определённо замечется «заикание» картинки в «тяжёлые» моменты.

См. также

• NVIDIA SLI
• ATI
• ATI Eyefinity

Ссылки

• Сведения о технологии CrossFire на официальном сайте AMD.
• Теория и практика использования технологии ATI CrossFireX.
• Алексей Горбунков, Николай Арсеньев. Двойной форсаж. Сравнение технологий CrossFire и SLI. Игромания № 3 (2007).