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NVIDIA SLI

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SLI,全稱為「可灵活伸缩的连接接口」(Scalable Link Interface),中文简称速力,是一種可把兩張或以上的顯示卡連在一起,作單一輸出使用的技術,從而達至繪圖處理效能加強的效果。該技術最初被稱為Scan Line Interleave,於1998年由3dfx公司推出,應用在Voodoo 2繪圖處理器上。至2004年,3dfx的收購者NVIDIA再次推出此技術,應用在以PCI Express為基礎的電腦上。

3dfx的SLI(Scan-Line Interleave)[编辑]

Scan-Line Interleave於1998年初推出,採用線性分割,一片顯示卡負責奇數的扫描帧线,另一片則負責偶數的扫描帧线,然後組合成一個圖面。此技術的缺點,是加速只對像素填充有效,而對三角形的建立並沒有太大的幫助。因為當時的几何运算,主要由中央處理器負責。此外,利用模拟信號進行數據傳輸,信號容易被干擾,合成的畫面可能會出現問題。做成最先支援SLI技術的顯示卡是Voodoo 2。其後的主機板開始支援AGP,而一個主機板上亦只有一個AGP介面。由於該SLI技術是建基於PCI顯示介面,變相支援AGP介面的顯示卡,不可以支援SLI技術。之後3dfx推出了單卡多核心技術。支援該模式的顯示卡是Voodoo 4(一顆顯示核心)、Voodoo 5 5500(雙核心)和Voodoo 5 6000(四核心)。顯示核心的代號是VSA100。但是,該技術的成本高,GLIDE亦沒有成為主流,而3dfx亦被NVIDIA收購,SLI技術始落入NVIDIA手中。

NVIDIA的SLI(Scalable Link Interface)[编辑]

2004年,PCI-E的出現,使SLI有重生的機會。之前,ATIRadeon R300系列顯示卡大敗GeForce FX系列顯示卡。NVIDIA為了取得絕對領先的地位,所以從GeForce 6開始重新引入SLI技術。值得注意的是,NVIDIA的SLI技術與3dfx時期的有所不同。首批支援該SLI技術的顯示卡是GeForce 6800和Quadro FX4000。而首張支持NVIDIA SLI技術的主機板則是Intel的E7525晶片組,PCI-E的模式是一條X16和一條是X8。原本,SLI技術只被6600 GT以上的顯示卡支援。為了推廣SLI技術,NVIDIA逐步開放限制,令到整個GeForce 6系列的顯示卡都支援SLI技術。

在NVIDIA SLI技術中,兩張顯示卡的地位並不相同,而是一張主卡和一張副卡。主卡會分派運算指令給副卡,副卡會將結果透過MIO接口傳回主卡。最終的結果會由主卡合併起來。獨立的MIO接口,可以減低信號傳輸的延遲。而此SLI技術可以支援Direct3DOpenGL

  • Split Frame 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。
  • 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),這個方法效能最佳。
  • SLI Antialiasing - Redefining Image Quality - 這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(抗鋸齒)運算,結果會是8x AA 畫質。
  • AFR of SFR - 在2006年推出,用於7950GX2的四路SLI中。假設有兩個帧,第一個帧分為上下半部,並各自由一顆GPU運算。所以兩個帧總共要四路SLI。但此模式的效率並不高,因為受到Windows XP的DirectX 9.0数据缓冲限制。

用哪一個SLI模式是由驅動偵測電腦遊戲的執行檔來決定,NVIDIA驅動程式裡已有內建一組定義資料庫,沒有被定義的就會採用相容模式,即使用單顆GPU而不運行SLI。而用戶也可以從驅動程式設定介面中的「3D Settings」,自行新增未被定義的遊戲要用哪種SLI模式,或是修改已定義的資料庫。建議定時更新顯示卡驅動程式,來增加SLI預先支援遊戲的數量。

原理[编辑]

華碩電腦A8N-SLI主機板附贈的SLI橋接子卡1.02版及其固定架

兩塊顯示卡均有一個MIO接口,能連接兩顆繪圖核心。當接口連接後,兩片顯示卡就能協同運算。若使用最新驅动,可以不連接MIO接口,達成軟体SLI,但效能會下降,皆因霸佔了PCI-E x16頻寬。

多核心SLI[编辑]

SLI可支援兩顆、三顆或四顆繪圖核心同時運作。

以四顆繪圖核心運作的SLI稱為Quad SLI,即一張擁有兩顆顯示核心已於內部構成普通SLI模式的顯示卡再加一張相同型號的顯示卡進行SLI,現在只有Geforce 7950 GX2、GeForce 7900GX2、Quadro FX 4500X2、GeForce 9800GX2、Geforce GTX 295支援。作業系統方面,與AMDCrossFire X相似,只有Windows Vista可以支援Quad SLi,而廣泛使用的Windows XP則無緣此技術。因为Windows Vista和Windows XP的图形架构有一定的差別,而Vista將會成為主流,顯示核心廠商為了減輕成本和節省資源,所以只會為Vista開發驅動程式[1]。主機板方面,需要nForce 790i Ultra SLI或者Intel Skulltrail平台。

三路SLI稱為3-way SLI,硬體要求是採用nForce 680i SLI晶片組或nForce 780i/790i系列晶片組的主機板,和三張GeForce 8800 GTX/Ultra等擁有2個MIO接口的顯示卡。官方聲稱,效能提升是單卡的2.8倍。

混合SLI[编辑]

NVIDIA新的晶片組亦開始支援混合SLI(Hybrid SLI,中文名称混合动力)技術。內置晶片組中的顯示核心,可以通過與獨立顯示卡的顯核,進行SLI運算。較低端的顯示卡可以得到較高幅度的效能提升,NVIDIA聲稱最高可達到100%。主流及性能级顯核方面,提升幅度分别有40%和20%。若果是高端的顯核,效能提升就只有約5%。混合SLI包含節能技術 Hybrid Power,原理是當系統不用運算複雜的立體計算時,系統可以關閉獨立顯示核心,只啟動整合顯示核心作顯示輸出,從而達到節能的效果,但NVIDIA已正式宣布Hybrid Power技術死亡,只於移動平臺仍將繼續支持。將來,所有NVIDIA推出的晶片組都會內建顯示核心,包括定位高階的晶片組,這有助推廣混合SLI技術;所有顯示輸出接口亦會連接到主機板上。而nForce 790i Ultra SLI和nForce 790i SLI晶片組將會是NVIDIA最後推出的獨立型晶片組[2]

現時,模式的轉換還是需要人手調整。系統擁有愈多顯示核心,轉換的速度會愈慢。另外,由於整合式顯示核心並不可以實現雙DVI輸出,所以不支援30寸显示器。[3]

在硬體中,要實現混合SLI技術,最關鍵是顯示卡中含有PIC16F690和PI3C3126QE晶片。前者用來控制供電,後者用來连接或者断开顯示卡的電源。所以,某些品牌的8800GT顯示卡可以支援混合SLI。[4]

增强版SLI[编辑]

nForce 790i晶片組将支持增强版SLI(enhanced SLI)。增强版SLI包括兩個技術,第一個是PW Shortcut,另外一個是Broadcast。通過PW Shortcut技術,兩張顯示卡的溝通可以變得更直接。在以往,顯示核心要交亙數據時,須要CPU的參與。現在,北桥會內建一条直接数据通道,顯示核心可以利用該通道交亙數據。這樣可以降低CPU的佔用率,提升SLI的性能。Broadcast技術方面,CPU向顯示核心發放數據時,就像大氣广播般,各個顯示核心都可以同时接收到該數據。這樣可以提高SLI效率。[5]

使用前注意事項[编辑]

SLI不能在多重顯示器的環境下運作,使用者只能使用單一顯示器作為主顯示卡的輸出。同時,使用SLI的顯示卡在型號方面必須相同。與ATI的FireGL不同,專業的Quadro系列顯示卡亦可以支援SLI加速技術。

nVIDIA的主要競爭對手ATI,也推出一種相類的多重GPU的技術,名為CrossFire

Intel晶片組支援SLI的狀況[编辑]

另外,Intel的晶片組亦開始支援SLI技術,例如最新的SkullTrail平台。Intel須要向NVIDIA购买两颗nForce 100 MCP晶片,用作PCI-E與PCI-E轉接之用。這樣縱使NVIDIA並沒有授權Intel的晶片組支援SLI技術,都可以使用到SLI。該橋接晶片只支援PCI-E第一代,具體原理是將晶片組提供的PCI-E x16插口,轉變成兩個PCI-E x16。配合過當的晶片組和兩顆橋接晶片,就可以令系統支援Quad SLI。直到目前為止,Intel自家的晶片組就只有SkullTrail使用了該NVIDIA的橋接晶片。

X58晶片組方面,配合nForce 200晶片,就可以支援SLI技術。[6]NVIDIA會為支持SLI的主機板進行認証,然後將密钥存入BIOS中,驅動程式會檢驗系統是否存有密钥,方能啟用SLI模式[7]。使用後者的方法成本較低,NVIDIA表示只需要30美元左右,但功能較差,因為晶片組本身不支援全速多路SLI[8]

參考[编辑]

外部連結[编辑]

注释及参考资料[编辑]