Nvidia NVLink vs SLI - Sự khác biệt và so sánh
Kể từ khi có thể sử dụng nhiều Cạc đồ họa trong một hệ thống, chúng tôi đã thấy những người đam mê khao khát những cỗ máy quái thú có 2, 3 hoặc thậm chí 4 cạc đồ họa được cài đặt cùng một lúc. PC có nhiều card đồ họa được coi là tốt nhất tuyệt đối mà ngành công nghiệp cung cấp. Chúng tôi thậm chí còn thấy nhiều GPU được nhồi nhét vào cùng một card đồ họa với các card như Nvidia GeForce GTX 690 và AMD R9 295 × 2. Nhưng với tất cả sự cường điệu và vinh quang của nó, nhiều hệ thống GPU dường như không bao giờ thực sự phát triển. Mức độ phổ biến của chúng đã bị sụt giảm nhanh chóng và đột ngột ngay sau thời kỳ đỉnh cao của nhiều hệ thống GPU. Có một số yếu tố liên quan đến sự suy giảm này, và một trong số đó là sự không đáng tin cậy của hệ thống bắc cầu được sử dụng để kết nối các card đồ họa với nhau.
Kỹ thuật của Nvidia để kết nối hai hoặc nhiều card đồ họa với nhau được gọi là SLI, viết tắt của Scalable Link Interface. Đó là công nghệ mà Nvidia mua lại từ 3dfx Interactive, người đã giới thiệu nó vào năm 1998. Về cơ bản, SLI là tên thương hiệu cho công nghệ đa GPU của Nvidia được thiết lập để liên kết hai hoặc nhiều cạc đồ họa thành một đầu ra duy nhất bằng cách sử dụng thuật toán xử lý song song. Đối thủ của Nvidia là AMD cũng đã giới thiệu phiên bản công nghệ của họ và nó được gọi là Crossfire.
SLI hoạt động như thế nào?
Các card đồ họa trong hệ thống SLI hoạt động ở cấu hình master-slave, có nghĩa là một trong các card được gán vai trò “master” mặc dù tải được phân bổ đồng đều giữa tất cả các card. Khi thẻ “nô lệ” kết thúc quá trình hiển thị, nó sẽ gửi đầu ra của nó đến thẻ chính, sau đó kết hợp hai lần hiển thị và cung cấp hình ảnh đầu ra đến màn hình. Trong cấu hình hai thẻ, thẻ chủ thường xử lý nửa trên của hình ảnh trong khi thẻ phụ xử lý nửa dưới.
Hai (hoặc nhiều) thẻ được kết nối qua SLI Bridge hoặc SLI Connector. Mục đích chính của SLI Bridge là thiết lập kết nối giữa các thẻ và cho phép các thẻ thiết lập một làn đường giao tiếp giữa chúng. Nếu không có SLI Bridge, mặc dù có thể chạy nhiều thẻ, nhưng thông số kỹ thuật không khớp và kết quả thường rất kém. Cầu SLI giảm các hạn chế về băng thông và có thể gửi dữ liệu trực tiếp giữa các thẻ. Ba loại Cầu SLI là:
- Cầu tiêu chuẩn (Đồng hồ điểm ảnh 400 Mhz, băng thông 1GB / s): Đây là cầu nối tiêu chuẩn đi kèm với bo mạch chủ hỗ trợ SLI lên đến 1920 × 1080 và 2560 × 1440 @ 60 Hz.
- Cầu LED (Đồng hồ điểm ảnh 540 MHz): Được đề xuất cho màn hình lên đến 2560 × 1440 @ 120 Hz + và 4K. Nó chỉ có thể hoạt động trên Đồng hồ điểm ảnh tăng lên nếu GPU hỗ trợ đồng hồ đó. Nó được bán bởi Nvidia cũng như nhiều đối tác AIB.
- Cầu băng thông cao hoặc Cầu SLI HB (Đồng hồ điểm ảnh 650 MHz và băng thông 2GB / s): Đây là cầu nối nhanh nhất và được bán độc quyền bởi Nvidia. Nó được khuyến nghị cho màn hình lên đến 5K và Âm thanh vòm. Cầu SLI HB chỉ có sẵn trong các cấu hình 2 chiều vì vậy các thiết lập có nhiều hơn 2 thẻ sẽ không có khả năng xảy ra ở đây.
Cơ chế hoạt động của SLI
SLI hoạt động bằng hai phương pháp chính. Một trong số đó là SFR hoặc Split Frame Rendering, trong đó hệ thống phân tích hình ảnh được kết xuất để phân chia tải giữa các GPU được kết nối trong SLI. Khung được chia thành hai bằng cách sử dụng một đường ngang. Vị trí của đường phụ thuộc vào hình dạng của cảnh. Yếu tố quyết định chính của vị trí của đường dây sẽ là mức độ phức tạp của tải mà cảnh yêu cầu ở các khu vực khác nhau. Nếu một trong các thẻ đang hiển thị phần trên cùng của cảnh có bầu trời, thì dòng sẽ thấp hơn trong hình ảnh để bù cho sự chênh lệch tải giữa hai thẻ.
Một cách khác mà SLI hoạt động là AFR hoặc Kết xuất khung hình thay thế khá đơn giản. Trong phương pháp này, mọi khung hình khác được hiển thị bởi một GPU khác. Một trong các thẻ hiển thị tất cả các khung hình lẻ và một thẻ hiển thị tất cả các khung hình chẵn. AFR được chứng minh là có tốc độ khung hình tốt hơn SFR, tuy nhiên, nó giới thiệu một hình thức tạo tác mới được gọi là nói lắp vi mô. Ngay cả khi tốc độ khung hình đủ cao, hiện tượng giật hình nhỏ có thể ảnh hưởng đến độ mượt mà của hình ảnh do hiện tượng giật hình nhỏ được đưa vào giữa các khung hình do tốc độ thay đổi mà các thẻ đang hoạt động trong AFR.
SLI tăng và giảm
SLI đã trở nên phổ biến trong loạt card đồ họa Kepler, Maxwell và Pascal, nhưng kể từ đó, nó đã có một sự sụt giảm liên tục và nghiêm trọng. Ngay cả trong thời đại của dòng card đồ họa GTX 1000 từ Nvidia, sự phổ biến của SLI đã giảm dần. Chắc chắn, card đồ họa SLI có thể mang lại hiệu suất tốt hơn so với một GPU đơn lẻ và chúng thậm chí trông tuyệt vời khi được lắp đặt bên trong hộp, nhưng ngay từ đầu đã có nhiều vấn đề hơn là lợi thế của SLI.
Trước hết, bạn phải xác minh xem bo mạch chủ của bạn có hỗ trợ SLI hay không. Đây là một bước quan trọng vì một số bo mạch chủ hỗ trợ SLI, một số hỗ trợ Crossfire và một số hỗ trợ cả hai trong khi những bo mạch chủ khác thì không hỗ trợ. Sau đó, bạn phải có các card đồ họa giống hệt nhau. Đây là một khó khăn vì nó làm cho đề xuất giá trị thực sự sai lệch khi so sánh với một card đồ họa đơn lẻ hoạt động tốt hơn. Các card đồ họa phải có cùng kiểu máy và dòng máy, và thậm chí là cùng một nhà sản xuất trước đó, tuy nhiên điều đó đã được giảm bớt phần nào sau đó. Việc chạy nhiều cạc đồ họa cũng yêu cầu Bộ cấp nguồn mạnh mẽ và đắt tiền (bạn có thể tìm hiểu thêm về ngay chỗ này), và nhiệt cũng cần được theo dõi và kiểm soát do một số thẻ tiêu thụ điện năng chạy gần nhau.
Gót chân Achilles thực sự của toàn bộ hệ sinh thái SLI là hỗ trợ trò chơi. Không phải tất cả các trò chơi đều hỗ trợ SLI và ngay cả những trò chơi đã hỗ trợ, mang lại hiệu suất không ấn tượng khi tính đến khoản đầu tư bổ sung. Trong phần lớn các trường hợp, bạn nên mua một card đồ họa đơn, mạnh mẽ hơn nhiều hơn là 2 card đồ họa yếu hơn và đặt chúng vào SLI. Trong những năm qua, sự hỗ trợ cho SLI thậm chí còn trở nên tồi tệ hơn, với các nhà phát triển hiếm khi nghĩ đến nó trong các trò chơi hiện đại. Cuối cùng, đòn sát thủ đến từ không ai khác ngoài chính Nvidia, người đã chấm dứt hỗ trợ SLI từ phần lớn dòng sản phẩm card đồ họa của mình. Đối với dòng GPU Turing, chỉ có sản phẩm tốt nhất trong số tốt nhất, RTX 3090, hỗ trợ SLI. Điều này có nghĩa là SLI dành cho người tiêu dùng phổ thông đã hết hiệu quả liên quan đến việc chơi game.
NVLink là gì?
Với dòng sản phẩm card đồ họa Turing, Nvidia đã mang đến một công nghệ mới để kết nối nhiều card đồ họa được gọi là NVLink. Nó là một giao diện có băng thông gấp nhiều lần như giao diện SLI cũ và cũng có nhiều tính năng và đặc điểm bổ sung. Về mặt kỹ thuật, nó là một giao thức truyền thông dựa trên dây nối tiếp liên kết giao tiếp tầm gần đa làn. Khá ngon miệng phải không? Nói một cách tổng quát hơn, đó là một giao diện kết nối được cải tiến giữa nhiều card đồ họa Nvidia hứa hẹn nhiều ưu điểm và tính năng hơn SLI cũ.
NVLink có thể được coi là nỗ lực của Nvidia nhằm giành lại thị phần đa GPU đã giảm dần vào năm 2020. Công nghệ này hứa hẹn sẽ biến việc chơi game sử dụng nhiều card đồ họa trở thành một phương pháp đáng mơ ước và hiệu quả cao trong tương lai gần. NVLink về cơ bản là một cầu nối nhanh hơn nhiều so với SLI và nhằm mục đích thu hẹp khoảng cách độ trễ giữa hai card đồ họa. Giám đốc Tiếp thị Kỹ thuật của Nvidia, Tom Peterson nói như sau về vấn đề này:
Ông nói thêm rằng NVLink là một kế hoạch trong tương lai hơn là một giải pháp hiện tại:
Có vẻ như Nvidia đang thực sự quan tâm đến tương lai của NVLink hơn là hiện tại. Nvidia biết rằng tính đến thời điểm hiện tại việc hỗ trợ đa GPU là khá đáng thất vọng, vì vậy họ muốn giới thiệu một công nghệ không chỉ cố gắng thay đổi quan điểm của các nhà phát triển trò chơi mà còn cả quan điểm của người tiêu dùng nói chung về đa GPU. ủng hộ.
NVLink hoạt động như thế nào?
Không giống như SLI, NVLink sử dụng mạng lưới là một cấu trúc liên kết mạng trong đó các nút cơ sở hạ tầng kết nối trực tiếp theo cách không phân cấp. Điều này cho phép thông tin được chuyển tiếp bởi từng nút riêng lẻ thay vì được chuyển qua một nút cụ thể. Nó cũng cho phép các nút tự tổ chức động, cho phép phân phối khối lượng công việc một cách linh hoạt. NVLink có được sức mạnh chính từ cơ chế này, đó là tốc độ của nó.
NVLink cũng đã loại bỏ mối quan hệ chủ-tớ của việc triển khai SLI, thay vào đó nó xử lý từng nút như nhau, điều này giúp cải thiện đáng kể tốc độ hiển thị. Không giống như SLI, NVLink có lợi thế là luôn có thể truy cập bộ nhớ của cả hai card đồ họa. Điều này là do việc triển khai mạng lưới đáng kinh ngạc của NVLink. Về cơ bản, mối quan hệ của các thẻ NVLink là hai chiều và hai thẻ được kết nối hoạt động như một.
Tốc độ của giao diện NVLink được phản ánh qua băng thông của các cầu nối của nó. Mặc dù ngay cả những Cầu SLI tốt nhất cũng có băng thông tốt nhất là 2 GB / giây, Cầu NVLink hứa hẹn sẽ có 200 GB / giây đáng kinh ngạc trong một số trường hợp. Tuy nhiên, các cầu NVLink 160 và 200 GB / giây bị hạn chế đối với các GPU cấp chuyên nghiệp của Nvidia là Quadro GP100 và GV100, nhưng những con số này vẫn là minh chứng cho bước nhảy vọt đáng kinh ngạc về băng thông của giao diện NVLink so với SLI. Những GPU hàng đầu dành cho người đam mê như TITAN RTX hoặc 2080T có thể mong đợi một băng thông tiềm năng là 100 GB / s trong hầu hết các trường hợp.
NVLink có xứng đáng không?
Vậy Nvidia’s NVLink cuối cùng đã khắc phục được sự cố kết xuất nhiều GPU trong trò chơi chưa? Vâng, câu trả lời vẫn là không. Mặc dù NVLink đã đạt được một số bước tiến tích cực theo đúng hướng, đặc biệt là trong phương pháp mà cả hai thẻ đều được tận dụng so với SLI, vấn đề với SLI chưa bao giờ thực sự là phương pháp luận. Vấn đề thực sự đằng sau hệ sinh thái đa GPU là hỗ trợ trò chơi. Ngay cả với NVLink, hầu hết các trò chơi hiện có ngày nay đều gặp khó khăn khi tận dụng nhiều hơn một GPU. Nếu tính đến chi phí của hai card đồ họa và việc cải thiện hiệu suất từ rất ít đến không có trong hầu hết các trường hợp, sẽ không khôn ngoan nếu đầu tư vào NVLink cho các ứng dụng tiêu dùng như trò chơi.
Đối với công việc chuyên môn, NVLink có thể chỉ là bản nâng cấp cần thiết. Đối với những người làm việc với GPU Quadro của Nvidia hoặc các thẻ như RTX A6000, NVLink có thể là một trợ giúp lớn không chỉ để cải thiện hiệu suất hiển thị mà còn do thực tế là NVLink cho phép tổng bộ nhớ của cả hai thẻ có sẵn, điều này có thể giúp ích rất nhiều cho khối lượng công việc chuyên nghiệp.
Tuy nhiên, đối với hầu hết các game thủ, việc chọn một card đồ họa duy nhất mang lại hiệu suất cao hơn ngay khi xuất xưởng là một ý tưởng tốt hơn là mua hai card yếu hơn và kết nối chúng qua NVLink hoặc SLI cho vấn đề đó.
Từ cuối cùng
Nvidia’s SLI là một công nghệ thú vị và hấp dẫn khi nó lần đầu tiên được ra mắt và nhanh chóng trở nên phổ biến do tiềm năng và sự hỗ trợ phần nào của các nhà phát triển trong thời đại Maxwell và Pascal. Tuy nhiên, đỉnh cao của SLI chỉ tồn tại trong thời gian ngắn khi ngành công nghiệp này nhanh chóng tiến lên phía trước và SLI đã bị bỏ lại trong quá khứ khi cả nhà phát triển và game thủ từ bỏ công nghệ này để chuyển sang sử dụng các GPU mạnh mẽ hơn.
Nvidia đã cố gắng tái tạo thị trường nhiều GPU bằng cách tung ra NVLink, một kết nối được cải tiến nhiều so với SLI, nhưng vẫn không giải quyết được nhiều vấn đề gây ra SLI ngay từ đầu. Điều này làm cho nó trở thành một khuyến nghị khó vào năm 2020 cho các game thủ khi các card đồ họa đơn, mạnh mẽ hơn có thể mang lại trải nghiệm tốt hơn một cách đáng tin cậy và với chi phí rẻ hơn.
