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AMD CrossFire

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CrossFireAMD產品所采用的一种多重GPU協同運算技術,以兩張單GPU顯示卡連結或雙GPU顯示卡的方式,讓兩顆GPU在一台電腦上協同運算,增加效能,與NVIDIASLI技術競爭。CrossFire技術於2005年6月1日,在Computex Taipei 2005正式發佈,比SLI遲一年。至首度公開之今,CrossFire經过了數次修訂。開始的時候,需要主副卡的配合。之後,開始開放使用軟體交火模式。硬體交火方面,亦參考NVIDIA的做法,使用接線將兩張顯示卡連接起來。目前,高端的顯示卡,例如3870 X2顯示卡已集成了兩顆顯示核心。當中,兩顆核心的溝通其實是使用了CrossFire技術。

在CrossFire推出的時候,使用者要使用此技術,主機板亦必需支援CrossFire,以及需要兩張AMD PCI Express介面的顯示卡,要相同等級,並有可能需要購買主卡。例如:如果用家有一片Radoen X850XT PE顯示卡,必須額外購買一片Radeon X850 CrossFire Edition,才能達成CrossFire。但对X1600來說,只需購買兩張一模一样的卡,即可達成CrossFire,因為採用了軟體交火技術。由於以往ATi的顯示卡沒有像NVIDIA般預留協同運算,所以在第一代CrossFire,ATi采用Composting Engine和DMS Cable,來仿效NVIDIA的MIO接口。

CrossFire各模式[编辑]

CrossFire可以下列四種形式執行。

Alternate Frame Rendering
  • 把Frame以單雙數分給不同的GPU處理,例如VGA 1負責(1,3,5,7,9),而VGA 2負責(2,4,6,8,10)。
Scissor (SplitFrame Rendering)
  • 將畫面分為上下半部,並各自由一顆GPU運算,然後再組合成同一個圖面。
SuperTiling
  • 把畫面分割成很多小格,讓兩顆繪圖核心梅花間竹地處理小格內的資料。這個方法效能最佳,但此模式只能支援於Direct 3D,不支援OpenGL
CrossFire Super AA
  • 这模式能增加畫面質素,讓兩個繪圖核心同時執行AA運算,然後把結果組合。例如一同執行4x AA運算,結果會是8x AA 畫質。

第一代[编辑]

於2005年9月27日推出,當時的採用的模式是主副卡模式。採用此模式的ATI顯示卡有Radeon X800,X850,X1800和X1900。副卡是一張普通的顯示卡,而主卡就多出數顆晶片,成為資料混合引擎。

Radeon X850XT CrossFire Edition,與正常的X850XT的分別在於多出了四顆晶片,構成了Composting Engine:

  • Silcon Image Sil1611, DVI接收晶片
  • Silcon Image Sil1612, DVI輸出晶片
  • Analog Devices的ADV7123, Digital to Analog轉換晶片
  • XILUNX Spartan XC3S400,系統邏輯DSP晶片

普通的Radeon X850XT會透過一條特別的Cable,將運算結果傳送到Radeon X850XT CrossFire Edition(透過特別DMS接口接收結果)。Radeon X850XT CF Edition內的Composting Engine便會把兩顆核心的運算結果結合在一起,然後透過同一條Cable上的DVI接口將結果顯示在顯示器。

优点:

  • 買了普通Radeon X850XT的人,仍可使用CrossFire。
  • 不佔據原本的PCI-e的頻寬,充分發揮CrossFire的性能。

缺点:

  • 由於DVI接收与輸出晶片最高的頻寬頻率只有165MHz,所以不支援UXGA(1600 x 1200)以上的解析度。
  • 多出了的四顆晶片,令成本增高,導致CrossFire Edition的顯示卡售價遍高。四顆晶片的成本亦成了將CrossFire推廣的跘腳石。

第二代[编辑]

由於多出了的硬體令成本增高,ATi決定中低階顯示卡使用軟體Composting Engine,即X1300 Series和X1600 Series。為了充分發揮CrossFire的效能,X1800 Series仍會使用改良後的第二代硬體Composting Engine。

  • 第二代硬体Composting Engine

R520高達2048 x 1536@70+的CrossFire模式,相信就是改用比Silicon Image Sil1611更高解析度的晶片代替,此外ATi亦決定推出X1800版本的CrossFire Edition,期望把CrossFire進一步普及。

  • 軟体Composting Engine

應用於中階和低階顯視卡。顯視卡中現集成Composting Engine。副卡的資料傳送會透過PCI-E,不是採用DMS Cable,到主卡。若高階顯視卡採用軟體Composting Engine,效能比硬體Composting Engine下降60%。而低階顯視卡不用處理太複雜資料,霸佔的PCI-E頻寬不太嚴重,中階則因霸佔的PCI-E頻寬而令性能增長減少。

第三代[编辑]

  • 原生交叉火網Native CrossFire

新一代的X1650XT、X1950Pro显卡集成了CrossFire合成引擎,並有接口將双卡互連,情況猶如nvidia的SLi。而Catalyst 6.11驅動程式亦開放了X1900 Series的顯示卡的軟體Composting Engine模式,不再需要主卡和接線,但必需配合擁有双PCI Express x16的主機版使用。

第三代CrossFire能支持五個顯示器輸出,但需配合ATI的集成显示卡晶片组,例如RS 480和RS 580。

第四代[编辑]

新一代交火技術在R9 290和R9 290X引入,不再需要CF接橋。DMA引擎已整合在顯示卡,透過PCI Express總線直接存取其他GPU,即可實現多重GPU協同運算。雖然沒有使用接橋,但AMD表示這不是軟件交火,因為顯示卡上是有專門負責交火的硬件。

相比傳統接橋(900 MB/s),PCIe 3.0總線提供了近35倍的頻寬 (32 GB/s),而且不需要接橋。滿足Eyefinity多螢幕技術和4K顯示的高頻寬需求,XDMA因此成為了新一代多重GPU協同運算解決方案。

支持卡種[编辑]

第一代
  • X850 XT PE(需要主卡)
第二代
  • X1300 Series(不需主卡)
  • X1600 Series(不需主卡)
  • X1800 Series(需要主卡)
  • X1900 Series(需要主卡)
  • X1950 XTX(需要主卡)
第三代
  • X1650 GT/XT(不需主卡)
  • X1950 GT/Pro(不需主卡)
  • HD2000 Series(不需主卡)
  • HD3000 Series(不需主卡)
  • HD4000 Series(不需主卡)
  • HD5400/5500 Series(不需主卡)
  • HD5600/5700/5800/5900 Series(不需主卡)
  • HD6400/6500/6600 Series(需CPU集成显示核心)
  • HD6700/6800/6900 Series(不需主卡)
  • HD7700/7800/7900 Series(不需主卡)
第四代
  • R9 290 Series(不需主卡,现时的英特尔芯片组主板不提供AMD Crossfire桥接器,可以直接用两只AMD R9 290(X)/295X2显卡组建Crossfire)

支持晶片組[编辑]

Intel[编辑]

  • Intel X99 - 能达到PCI-E 3.0 x16/x16、x16/x16/x8、x16/x8/x8/x8和x8/x8/x8/x8/x8规格
  • Intel Z97 - 能达到PCI-E 3.0 x8/x8和x8/x4/x4规格
  • Intel Z87 - 能达到PCI-E 3.0 x8/x8和x8/x4/x4规格
  • Intel X79 - 能达到PCI-E 3.0 x16/x16、x16/x16/x8和x16/x8/x8/x8/规格
  • Intel Z77 - 能达到PCI-E 3.0 x8/x8规格
  • Intel Z75 - 能达到PCI-E 3.0 x8/x8规格
  • Intel Z68 - 能达到PCI-E 2.0 x8/x8规格
  • Intel P67 - 能达到PCI-E 2.0 x8/x8规格
  • Intel X58 - 能达到PCI-E 2.0 x16/x16、x16/x8/x8、x8/x8/x8/x8规格
  • Intel P55 - 能达到PCI-E 2.0 x8/x8规格
  • Intel X48 - 能达到PCI-E 2.0 x16/x16规格
  • Intel P45 - 能达到PCI-E 2.0 x8/x8规格
  • Intel X38 - 能达到PCI-E 2.0 x16/x16规格
  • Intel P35 - 能达到PCI-E 1.0 x16/x4规格
  • Intel 975X - 能达到PCI-E 1.0 x8/x8规格

此外,华硕和EVGA等主板厂商生产的个别版本Z77/Z87/Z97已经开始支持x16/x16、x16/x8/x8和x8/x8/x8/x8规格,甚至X79/C602/C604/C606主板也支持x16/x16/x16/x16或x16/x8/x8/x8/x8/x8/x8规格,尽管英特尔官方发布的C600芯片组不支持NVIDIA SLI/AMD Crossfire,但同样支持NVIDIA Tesla或Maximus技术。

AMD[编辑]

  • AMD 990FX - 能达到PCI-E 2.0 x16/x16或x8/x8/x8/x8规格
  • AMD 990X - 能达到PCI-E 2.0 x8/x8规格
  • AMD 890FX - 能达到PCI-E 2.0 x16/x16或x8/x8/x8/x8规格
  • AMD 890GX - 能达到Hybrid CrossFire+PCI-E 2.0 x8/x8规格
  • AMD 790FX - 能达到PCI-E 2.0 x16/x16或x8/x8/x8/x8规格
  • AMD 790GX - 能达到Hybrid CrossFire+PCI-E 2.0 x8/x8规格
  • AMD 790X - 能达到PCI-E 2.0 x8/x8规格

主板厂商生产的实质产品(指AMD 990FX)仅提供x16/x16规格,另外一条/两条x16以x4模式运行。

有部分廠商在主機板張自行添加PCI-E2.0的頻寬控制器,來達到以上晶片組的目的,如華擎的970 Extreme4即為此項應用,AMD 970的晶片組原本只可行單條x16 但經過祥碩(Asmedia)公司生產的頻寬控制器後,可實現x8/x8來達成CrossFireSLI

CrossFireX[编辑]

AMD於2007年11月19號發佈蜘蛛平臺時同時發表了接替CrossFire的下一代技術CrossFireX,CrossFireX基礎原理相同,但擴充支援三到四顆GPU共同運算,目前確定AMD 700 晶片組系列中的790FX會支援,也有消息[1] 指出IntelP45晶片組將支援CrossFireX。驅動程式方面,CrossFireX只會支援Windows Vista作業系統,原因是驅動本身已經複雜,而Windows XP遲早會被淘汰,所以集中資源開發Vista驅動比較划算。[2]

AMD 雙重圖形技術[编辑]

讓系統同時利用主機板整合顯示和獨立顯示卡的技術,有兩種訴求不同的模式,目前確定AMD 700 晶片組系列中的780G會支援,與nVidiaHybrid SLI技術競爭。

PowerXpress[编辑]

當系統不需要大量GPU計算,獨立顯示卡將進入類似休眠的狀態,而需要時可立即啟動,毋須重新開機。僅應用於移動芯片組平臺。

Dual Graphics[编辑]

當系統需要大量GPU計算,獨立顯示卡和整合式顯示晶片將共同運算。

只限HD 2400和HD 3400系列顯示卡與780G或790GX北橋顯示晶片組支援此模式。

2012年,AMD推出採用Socket FM2的第二代加速處理器,最高可配合HD 6670進行混合交火。至2014年,核心代號「Karveri」加速處理器上市後,A10-5800K/6800K/7850K等型號最高可配合Radeon HD 7750實作Dual Graphics,但效能提升相較於Radeon HD 6670的要不明顯,然而AMD並沒有公開說明Radeon HD 7000系列(基於GCN架構之核心)可以支援Daul Graphics。[3]

注釋及參考資料[编辑]