ATI CrossFire

Геннадий Пашкевич (corvus)

31.05.05

В прошлом году компания NVIDIA представила публике технологию SLI (Scalable Link Interface), позволяющую комбинировать несколько GPU в одной системе для наращивания производительности. Анонс был громким и многообещающим. Но, можно сказать, велосипед калифорнийские инженеры не изобрели. Около семи лет назад легендарная 3Dfx выступила с ускорителем Voodoo 2, который поддерживал совместную работу нескольких видеокарт в одной системе. А позже, ближе к концу своего существования, компания пыталась удержаться на рынке с помощью многочиповых решений серии Voodoo 5 на чипе VSA-100. Можно вспомнить эксперименты компании ATI с увеличением мощности видеоподсистемы подобным образом в серии RAGE MAXX. Изделия ATI так и не получили широкого признания у компьютерной общественности, в основном, из-за нареканий на качество и недоработанность драйверов. Да и выход весьма удачного чипсета NVIDIA GeForce 256 сослужил недобрую службу популярности интересного и оригинального в технологическом плане продукта ATI. Взаимоотношения ATI с многочиповыми технологиями на этом не закончились. Как известно, вышедший в 2002 году чип R300 умел работать в мультичиповых конфигурациях. Эта особенность R300 была использована, например, в авиационных симуляторах компаний CAE и Evans&Sutherland. Но на рынке игровых видеокарт подобные продукты так и не появились, хотя слухи о продолжении серии MAXX на базе R300/350 долго не умолкали :)

Идеи MultiVPU от ATI использовали в своих продуктах компаний CAE и Evans&Sutherland
Кликните по картинке для увеличения [93 KB]

История, как известно, развивается по спирали. И вот опять канадская компания пытается внедрить идею распараллеливания процесса рендеринга 3D-изображения между несколькими графическими чипами.

В Москве 24 мая состоялась презентация технологии ATI CrossFire. Мероприятие прошло в известном московском клубе "Самолет". Приглашенных гостей было немало. В их числе обозреватели известных печатных и интернет-изданий.

Кирилл Балалин из журнала "Домашний ПК", представитель нашего сайта "Radeon2.Ru" Игорь Илларионов (aka NEW), Андрей Воробьев с сайта "iXBT.com"
Кликните по картинке для увеличения [230 KB]

Гости в зале клуба "Самолет"
Кликните по картинке для увеличения [202 KB]

Экскурсию в новый мир ATI CrossFire провели гости из ATI Vijay Sharma (Product Marketing manager), Rene Froeleke (Technical Marketing manager (Europe)) и представитель российского офиса ATI Николай Радовский.

PR-представитель ATI в России и СНГ Николай Радовский

Vijay Sharma - Product Marketing manager, Rene Froeleke - Technical Marketing manager (Europe), Николай Радовский - PR-представитель ATI в России и СНГ
Кликните по картинке для увеличения [155 KB]

Вернемся к главному герою мероприятия - ATI CrossFire. NDA (обязательство о неразглашении информации) на тему CrossFire действует до 31 мая 2005 года до 8 утра по Москве. Именно в это время должен состояться официальный запуск CrossFire.

Итак, технология ATI CrossFire разработана для высокопроизводительных игровых систем. Обозначим основные задачи, которые ставили перед собой инженеры ATI: в первую очередь, максимально увеличить производительность системы в 3D-приложениях и улучшить качество изображения. В то же время, была необходимость сохранить совместимость со всеми играми и охватить широкий спектр моделей графических карт для работы в системе с CrossFire. Канадцы постарались использовать положительный опыт из своих прошлых подобных проектов. Кроме того, были учтены недостатки конкурирующих решений одной известной американской компании ;)

Слайд из презентации ATI CrossFire
Кликните по картинке для увеличения [103 KB]

На платформе ATI CrossFire в идеальных условиях можно получить почти двухкратный прирост производительности по сравнению с одиночной картой.

Хочется особо отметить, что CrossFire действительно работает со всеми играми. То есть, пользователи не будут зависеть от программистов ATI, которые по тем или иным причинам могут не включить поддержку CrossFire для той или иной игры - она включена автоматически для всех игр.

Для связки CrossFire требуется одна специальная видеокарта, в названии которой фигурирует словосочетание "CrossFire Edition", и другая современная карта, желательно из подобной серии, для достижения максимального эффекта.

Например, карта RADEON X850 CrossFire Edition может быть совмещена с любой моделью из серии RADEON X850 (RADEON X850 PRO, RADEON X850 XT или RADEON X850 XT PE) производства ATI и партнеров, произведенных и проданных ранее.

В свою очередь, RADEON X800 CrossFire Edition способна работать в паре с любой картой линейки RADEON X800 (RADEON X800, RADEON X800 XL, RADEON X800 PRO, RADEON X800 XT или RADEON X800 XT PE) от ATI или партнеров, включая представителей серии All-In-Wonder X800.

Это означает, что миллионы людей из числа владельцев ускорителей серий RADEON X800/850 готовы к переходу на платформу CrossFire :)

Слайд из презентации ATI CrossFire
Кликните по картинке для увеличения [105 KB]

Главная особенность видеокарт серии CrossFire Edition - наличие дополнительного чипа Compositing Engine. Эта микросхема берет частично отрендеренную картинку из стандартной карты и смешивает с такой же промежуточной картинкой из карты CrossFire Edition. В результате получается полноценное изображение, обработанное с большей скоростью. Чип Compositing Engine - это программируемое устройство с гибкой поддержкой различных видеокарт, в том числе будущих продуктов.

Необходимый минимум для CrossFire :)
Кликните по картинке для увеличения [156 KB]

Две карты коммутируются с помощью внешнего кабеля, который соединяет DVI-выход обычной карты со специальным DMS-разъемом на карте CrossFire Edition. И частично отрендеренный кадр от первой карты поступает через DVI на DMS-вход карты CrossFire Edition. В итоге, работа двух видеочипов суммируется в микросхеме Compositing Engine.

CrossFire использует несколько моделей рендеринга: SuperTiling, так называемый Scissor и режим Alternate Frame Rendering. А в случае приложений, для которых не требуется излишняя скорость (старые игры или игры, в которых производительность пользователя устраивает), или в CPU-зависимых приложениях будет актуален метод антиалиасинга Super AA до 14X.

Слайд из презентации ATI CrossFire
Кликните по картинке для увеличения [98 KB]

SuperTiling - уникальная разработка ATI. Картинка разбивается на отдельные участки и принимает вид шахматной доски. Каждая карта обрабатывает свою часть изображения - свое поле. Метод способен обеспечить неплохой прирост скорости и наилучший баланс нагрузки на графический тандем. Работает в Direct3D-приложениях.

Именно этот способ рендеринга используется компаниями CEA и Evans&Sutherland в военных и авиационных симуляторах на базе мультичиповых графических систем.

Scissor работает по той же схеме, что и SLI от NVIDIA - кадр по вертикали разбивается на две части, обработкой каждой из которых занимается отдельная видеокарта. Метод отличается поддержкой OpenGL и Direct3D-игр, хорошей масштабируемостью скорости и сбалансированной нагрузкой на обе карты.

Метод Alternate Frame Rendering пришел из конца 90-х годов. Данная технология запатентована ATI еще во времена приснопамятной серии RAGE MAXX. В основе AFR лежит идея поочередной обработки графическими чипами/картами готовых кадров из последовательности. AFR работает как с OpenGL, так и Direct3D-приложениями и обеспечивает наибольший прирост производительности. Наилучшим образом он подходит к случаям, где скорость обработки упирается именно в геометрию.

Остановимся на проблеме выбора :)

Для каждого приложения CATALYST A.I. выбирает наиболее подходящий режим рендеринга. А если CATALYST A.I. выключен или приложения не определены в CATALYST A.I., то выбирается дефолтный режим - SuperTiling или Scissor. В случае с картой на 16-конвейерном графическом процессоре D3D-приложение обрабатывается в режиме SuperTiling, в иных случаях или с другими картами включается режим Scissor.

Alternate Frame Rendering (AFR) используется в приложениях, определенных CATALYST A.I. К тому же пользователь имеет возможность самостоятельно определить метод работы CrossFire. Ну а в приложениях с ненасыщенной графикой и CPU-зависимых играх, где прирост от CrossFire будет невелик, геймер вправе отказаться от любого из режимов повышения скорости в пользу режима Super AA. Так или иначе, CrossFire дает пользователю большую свободу в настройках системы под конкретные нужды и приложения.

Слайд из презентации ATI CrossFire
Кликните по картинке для увеличения [129 KB]

Теперь затронем вопрос повышения качества изображения с помощью улучшенного метода антиалиасинга от ATI.

Очевидно, что наибольший прирост скорости от использования CrossFire получат игры, особенно нагружающие графическую подсистему компьютера. В иных случаях дивиденды будут не такими заметными.

Специально для подобных случаев CrossFire имеет возможность работать на повышение качества картинки - именно для этого разработан режим Super AA. Таким образом, геймеры могут получить преимущество от потенциальной мощи CrossFire, используя новый метод полноэкранного сглаживания. С его помощью, если верить уважаемым господам из ATI и фирменным слайдам, можно получить наивысшее качество картинки, недоступное на другом железе :)

Кликните по картинке для увеличения [92KB]

В режиме Super AA обе карты обрабатывают 3D-изображение, используя свои, отличные друг от друга наборы субпикселей. Мощность двух ускорителей тратится на обработку значительно увеличенного количества рассчитываемых субпикселей, что в конечном итоге приводит к возросшей четкости изображения, более тщательной и детальной проработке деталей сцены (особенно это касается мелких и сильно удаленных по координате Z объектов). В итоге, видеокарта CrossFire Edition выдает на дисплей более качественную суммарную картинку с минимальной потерей скорости.

Приведем несколько слайдов, демонстрирующих преимущество подобного подхода к полноэкранному сглаживанию.

Слайд из презентации ATI CrossFire
Кликните по картинке для увеличения [127 KB]

Слайд из презентации ATI CrossFire
Кликните по картинке для увеличения [111 KB]

CrossFire на данный момент работает только с материнскими платами на базе нового, специально разработанного чипсета Radeon Xpress 200 CrossFire Edition. Новый набор микросхем от ATI - оптимальная на сегодня платформа для CrossFire.

Решения на базе Radeon Xpress 200 для процессоров AMD и Intel имеют два графических порта PCI-E, и работа CrossFire не ограничивает функционирование всей шины PCI-Express.

Материнская плата на ATI Radeon Xpress 200 CrossFire Edition
Кликните по картинке для увеличения [129 KB]

Материнские платы на Radeon Xpress 200 CrossFire Edition рассчитаны, в первую очередь, на энтузиастов. Платы совместимы с высокопроизводительными модулями памяти и протестированы с широким спектром другой периферии.

По заявлению ATI и партнеров, системы на Radeon Xpress 200 CrossFire Edition имеют огромный оверклокерский потенциал даже без использования дополнительного охлаждения мостов и стабилизаторов на материнской плате.

Следует отметить, что система с CrossFire обладает не только невообразимой мощью, но и нескромным аппетитом:) Рекомендуется использовать блок питания мощностью не менее 500W.

И, наконец, представляем вниманию читателей фотографии карты Radeon X850XT CrossFire Edition, готовой системы на базе Radeon X850XT CrossFire Edition и X850XT и небольшой FAQ по технологии ATI CrossFire в виде таблицы.

Radeon X850XT CrossFire Edition
Кликните по картинке для увеличения [117 KB]

Система с ATI CrossFire
Кликните по картинке для увеличения [191 KB]

Готовая система на базе Radeon X850XT CrossFire Edition и Radeon X850XT
Кликните по картинке для увеличения [270 KB]

Часто задаваемые вопросы по ATI CrossFire:

В.	Какая разница между NVIDIA SLI и ATI CrossFire?
О.
	Принципиальная разница между NVIDIA SLI и ATI CrossFire: CrossFire может осуществлять мультичиповый рендеринг со всеми приложениями. SLI работает только с теми, что определены драйверами NVIDIA. CrossFire поддерживает больше способов рендеринга, чем SLI. К примеру, метод SuperTiling позволяет получить хорошую производительность при равномерном распределении нагрузки между двумя GPU. С помощью CrossFire, при необходимости, вместо увеличения скорости можно увеличить качество картинки в режиме Super AA. Примечательно, что SuperTiling и SuperAA поддерживается только платформой CrossFire, но не SLI. Концепция CrossFire – концепция открытой платформы, которая должна включать в себя поддержку множества чипсетов и широкого спектра графических карт для совместной работы. В свою очередь, SLI-система ограничена применением определенных чипсетов и идентичных видеокарт.
В.	Какие графические карты работают с CrossFire?
О.
	Для связки CrossFire требуется одна специальная видеокарта (в названии которой фигурирует «CrossFire Edition») и другая современная карта (желательно из подобной серии для достижения максимального эффекта от CrossFire). Как было уже сказано, карта RADEON X850 CrossFire Edition может быть совмещена с любой моделью из серии RADEON X850 производства ATI и партнеров, произведенных и проданных раньше. А RADEON X800 CrossFire Edition способен работать в паре с любой картой линейки RADEON X800 от ATI или партнеров, включая представителей линейки All-In-Wonder X800.
В.	Когда будут доступны в продаже карты CrossFire Edition и сколько они будут стоить?
О.
	Ускорители серии RADEON X850 CrossFire Edition пойдут в массовое производство в конце июня и будут доступны в середине июля. Линейка RADEON X800 CrossFire Edition появится на полках в начале августа. На начало продаж RADEON X850XT CrossFire Edition с 256MB памяти будет стоить $549, RADEON X800 CrossFire Edition 256MB - $299, вариант со 128MB памяти - $249.
В.	Возможно ли использование карт серии All-In-Wonder для CrossFire?
О.
	Карты All-In-Wonder можно использовать в комбинации с картами на графическом чипе той же серии. Например, All-In-Wonder X800 может быть спарен с Radeon X800 CrossFire Edition.
В.	Какие материнские платы требуются для CrossFire систем?
О.
	Материнские платы на базе Radeon Xpress 200 CrossFire Edition - оптимальная на данный момент платформа для CrossFire. CrossFire также должен быть совместим с платами на чипсетах Intel с несколькими слотами PCI-Express 16x. Несомненно, поддержка того или иного чипсета или системной платы зависит от уровня сотрудничества между различными производителями.
В.	Когда появятся в продаже материнские платы с поддержкой CrossFire?
О.
	Платы на Radeon Xpress 200 CrossFire Edition можно будет купить уже в первой половине июня.
В.	Работают ли видеокарты серии CrossFire Edition с системными платами на чипсете NForce 4?
О.
	ATI пока фокусирует внимание на качественную совместную работу чипсетов и видеокарт собственной разработки. В будущем, возможно, появится совместимость с решениями Nvidia.
В.	Что произойдет, если пользователь неверно скомбинирует платы в системе CrossFire?
О.
	Если пользователь неправильно сконфигурирует свою систему, он просто не увидит никакого эффекта от CrossFire :)
В.	Что произойдет, если в связке ATI CrossFire одна плата будет с 12-ю, а другая - с 16-ю конвейерами?
О.
	В этом случае в режиме CrossFire обе платы будут работать как 12-конвейерные.
В.	Что будет в случае, если плата серии CrossFire Edition и стандартный Radeon имеют разные рабочие частоты чипа и памяти?
О.
	Обе карты будут работать на своих родных частотах.
В.	Будут ли карты CrossFire Edition работать в SurroundView?
О.
	SurroundView (организация работы до 5 мониторов) работает на платформе CrossFire.
В.	Какие игры совместимы с CrossFire?
О.
	Все 3D-приложения совместимы с CrossFire. Пользователь может запустить любую игру на мультичиповой платформе и обе карты будут участвовать в рендеринге. Конечный пользователь в любом случае получит преимущество от CrossFire на своей конфигурации в любом 3D-приложении. SLI-системы работают только с тем ограниченным числом приложений и игр, что определены драйвером. Новейшие игры, очень старые игры и менее популярные и распространенные игры рискуют попасть в список приложений, неподдерживаемых технологией SLI.
В.	Во всех ли играх пользователь получит дивиденды от CrossFire?
О.
	Игры, которые особенно нагружают графическую подсистему компьютера, получат наибольший прирост скорости от CrossFire. То есть, в большинстве новых игр с продвинутой графикой геймер получит увеличение производительности на платформе CrossFire. А в сильно зависимых от CPU приложениях и играх прирост от использования мультичиповой технологии ATI будет не таким заметным. Специально для подобных случаев CrossFire имеет возможность работать на повышение качества картинки (режим Super AA).
В.	Необходимы ли специальные настройки в драйверах для включения режима CrossFire?
О.
	Нет. CrossFire включен по умолчанию для всех 3D-приложений. С включенным CATALYST A.I. для каждого приложения выбирается наиболее подходящий режим рендеринга. А если CATALYST A.I. выключен или приложения не определены в CATALYST A.I., то выбирается дефолтный режим – SuperTiling или Scissor. Пользователь также имеет возможность самостоятельно определить метод работы CrossFire. В случае приложений с ненасыщенной графикой и CPU-зависимых игр, где прирост от CrossFire будет невелик, пользователь вправе отказаться от любого из режимов повышения скорости в пользу режима Super AA. В любом случае, CrossFire дает пользователю большие возможности настройки системы под конкретные нужды и приложения.
В.	Какая разница между обычными видеокартами и картами из серии CrossFire Edition?
О.
	На картах CrossFire Edition распаян дополнительный чип, так называемый Compositing Engine. Эта микросхема берет частично отрендеренную картинку из стандартной видеокарты и соединяет с такой же картинкой из карты CrossFire Edition. В результате получается полноценное изображение, обработанное с двухкратной в идеальном случае скоростью, по сравнению с одиночной видеокартой. Данный чип – это программируемое устройство с гибкой поддержкой различных видеокарт, в том числе будущих решений.
В.	Какой рост производительности может обеспечить CrossFire?
О.
	Эффективность CrossFire сильно зависит от приложения. Прирост скорости может лежать в пределах от 1% до 100%. В новых играх с «тяжелой» графикой производительность увеличивается на 80% и выше в режимах с высоким разрешением, включенным сглаживанием и анизотропной фильтрацией.
В.	Как соединяются две видекарты в системе с поддержкой CrossFire?
О.
	Две карты коммутируются с помощью внешнего кабеля. Кабель соединяет DVI-выход обычной карты со специальным разъемом на карте CrossFire Edition. Частично отрендеренный кадр от первой поступает через DVI на DMS-вход карты CrossFire Edition. В итоге, работа двух видеочипов суммируется в чипе Compositing Engine.
В.	Какие режимы рендеринга используются в CrossFire?
О.
	По умолчанию используются режимы SuperTiling или Scissor. Alternate Frame Rendering (AFR) используется в приложениях, определенных CATALYST A.I. Когда CATALYST A.I. выключен, в случае с картой на 16-конвейерном графическом процессоре D3D-приложение обрабатывается в режиме SuperTiling (при других конфигурациях включается режим Scissor). Управление режимом сглаживания Super AA осуществляется панель управления.
В.	Возможно ли комбинировать режим Super AA с другими режимами рендеринга CrossFire?
О.
	Пользователь может выбрать только между режимами увеличения производительности (SuperTiling, Scissor или AFR) и повышения качества изображения (Super AA). SuperTiling, Scissor или AFT можно сочетать только с классическими режимами полноэкранного сглаживания (2x, 4x или 6x).
В.	Что произойдет, если в связке ATI CrossFire одна плата будет с 128MB, а другая - с 256MB памяти?
О..
	Обе платы будут использовать только 128MB памяти.

Благодарности:

Игорь Илларионов (NEW)

Редакция:
Всеволод Медведев (ScorpionVM)

Вёрстка:
Александр Ефимов (IdeaFix)

На главную страницу