VietNetwork.Vn

Nhân đôi niềm vui hay nhân đôi rắc rối?

• GPU SLI và CrossFire đã lỗi thời do nhiều vấn đề và lợi nhuận giảm dần, nhưng GPU nhiều chip mang lại hy vọng cho những cải tiến trong tương lai.
• DirectX 12 Ultimate cung cấp hỗ trợ đa GPU rõ ràng, nhưng rất ít trò chơi thực sự sử dụng tính năng này do những thách thức đối với các nhà phát triển.
• Giải pháp sáng tạo của Apple về kết nối nhiều GPU rời bên trong một hệ thống trên một chip mang lại trải nghiệm gần như liền mạch cho người dùng.

Nếu một GPU tốt thì chắc chắn hai GPU cũng tốt hơn? Đối với một phần lớn lịch sử GPU, trường hợp này xảy ra, nhưng ngày nay, bạn không thể gắn card đồ họa thứ hai vào PC của mình và tăng tốc độ khung hình. Tại sao? Ngoài ra, khi nào chúng ta có thể làm điều đó một lần nữa?

1. Cách SLI và (cũng như) SLI giới thiệu trò chơi GPU kép

Nhà tiên phong về tăng tốc đồ họa Voodoo đã giới thiệu SLI hay "Scan-Line Interleave" vào những năm 90. Điều này cho phép bạn kết nối hai thẻ Voodoo của họ (phải giống hệt nhau), cho phép mỗi thẻ hiển thị một đường xen kẽ của khung. Về mặt lý thuyết, điều này sẽ tăng gấp đôi khả năng hiển thị của bạn, nhưng trên thực tế, mức tăng này chưa bao giờ tuyến tính như vậy.

Với sự sụp đổ của Voodoo (và công nghệ của nó được NVIDIA mua lại), SLI sẽ quay trở lại với GPU của NVIDIA, nhưng lần này nó là viết tắt của "Giao diện liên kết có thể mở rộng". ATi (nay là AMD) đã và vẫn là đối thủ cạnh tranh chính của NVIDIA, và công nghệ tương đương CrossFire của nó cũng làm được điều tương tự. Các thẻ, hoặc đôi khi là hai đến bốn GPU trên cùng một thẻ, được kết nối bằng bus băng thông cao đặc biệt cho phép chúng chia sẻ thông tin nhanh chóng và do đó chúng có thể chia sẻ khối lượng công việc kết xuất.

Cách thức hoạt động chính xác của điều này phụ thuộc vào cách triển khai, nhưng thông thường GPU sẽ hiển thị các khung hình xen kẽ hoặc mỗi khung hình sẽ được chia thành một mẫu bàn cờ gồm các vùng và mỗi GPU sẽ hoạt động trên phần các bản vá của chúng.

2. Ngày SLI và Crossfire chết

Khi SLI hoặc CrossFire hoạt động, nó cho phép đạt hiệu suất nhanh hơn bất kỳ GPU đơn lẻ nào có thể tập hợp được, nhưng vẫn có những vấn đề chung. Cái gọi là giật hình "vi mô" do sự cố đồng bộ hóa và hạn chế về băng thông sẽ làm hỏng trải nghiệm ngay cả khi bộ đếm FPS cao. Ngoài ra, việc mở rộng quy mô hiệu suất khiến cho việc tính toán chi phí trên hiệu suất trở nên không thể chấp nhận được đối với hầu hết mọi người. Việc thêm thẻ thứ hai sẽ không tăng gấp đôi hiệu suất của bạn nhưng có thể tăng thêm 70% nếu bạn may mắn. Lá bài thứ ba hoặc thứ tư thậm chí còn làm giảm lợi nhuận nhiều hơn. Trong nhiều trường hợp, lá bài thứ tư đó thực sự chẳng có tác dụng gì cả!

Tuy nhiên, những người đam mê vẫn sẵn sàng trả bất cứ thứ gì để có được hiệu suất tốt nhất, vì vậy SLI vẫn tồn tại như một tính năng, nhưng hồi chuông báo tử của nó đã đến khi các trò chơi ngừng hỗ trợ nó. Việc triển khai SLI không chỉ là công việc bổ sung dành cho nhà phát triển phục vụ cho một phần rất nhỏ thị trường của họ, mà cách kết xuất trò chơi cũng trở nên không phù hợp với SLI.

Các công cụ trò chơi hiện đại thường sử dụng dữ liệu từ các khung hình trong quá khứ để cải thiện các khung hình hiện tại hoặc để hiển thị chúng, với nhiều vùng đệm và hàng đống dữ liệu phải được di chuyển xung quanh. Kết quả cuối cùng là SLI và Crossfire không phù hợp với cách thức hoạt động của các công cụ trò chơi này vì dữ liệu trong quá khứ hoặc nội dung của các bộ đệm đó không thể được dịch chuyển đủ nhanh.

3. Apple có thể dán các GPU lại với nhau


Kết nối hai card đồ họa với nhau bằng cáp có thể không đủ tốt để cho phép công nghệ đa GPU hoạt động tốt trong các trò chơi hoặc ứng dụng 3D hiện đại, nhưng Apple dường như đã giải quyết vấn đề này bằng cách tạo kết nối cực nhanh giữa các GPU của họ. Bằng cách lấy nhiều bản sao của mô-đun hệ thống trên chip Apple Silicon của họ và về cơ bản dán chúng lại với nhau bằng các đầu nối biên băng thông cực cao, vấn đề gần như đã biến mất.

Tốt hơn nữa, các nhà phát triển phần mềm không cần phải tính đến điều này. Đối với một trò chơi hoặc ứng dụng khác, tất cả đều trông giống như một GPU logic lớn, mặc dù có nhiều GPU rời bên trong một thứ như Apple M1 Ultra hoặc M3 Max. Việc chia tỷ lệ không hoàn hảo, vẫn có một số hình phạt về chi phí, nhưng nó không còn xa nữa tùy thuộc vào ứng dụng được đề cập.

4. Directx 12 hỗ trợ đa GPU

Các kỹ thuật như SLI được xử lý bởi trình điều khiển và việc triển khai của nhà sản xuất GPU. Nhà phát triển phải điều chỉnh công cụ trò chơi của họ để phù hợp với SLI, nhưng chi tiết thực tế về cách chia sẻ công việc giữa các thẻ không nằm trong tầm kiểm soát của họ.

Phiên bản mới nhất của DirectX tính đến thời điểm viết bài này là DirectX 12 Ultimate và API (Giao diện lập trình ứng dụng) này có một tính năng được gọi là hỗ trợ đa GPU "rõ ràng". Điều này có nghĩa là, nếu một máy tính có nhiều GPU, nhà phát triển có thể kiểm soát chính xác công việc nào được giao cho từng chip và cách tất cả chúng được kết hợp với nhau.

GPU không nhất thiết phải cùng model hoặc thậm chí cùng nhãn hiệu! Vì vậy, trên giấy tờ, điều này nghe có vẻ tuyệt vời, nhưng mặc dù tính năng này đã được đưa vào DirectX 12 nhưng rất ít trò chơi thực sự hỗ trợ nó. Tôi chỉ có thể cho rằng đó là một gánh nặng đáng kể đối với các nhà phát triển khi một lần nữa phải phục vụ một nhóm nhỏ những người có nhiều GPU. Mặc dù về mặt kỹ thuật, máy tính xách tay có GPU tích hợp và chuyên dụng sẽ được tính đến, nhưng GPU tích hợp có thể sẽ không giúp đủ để khiến nó xứng đáng với sự phức tạp về mặt kỹ thuật.

5. GPU đa chip sắp ra mắt!

Vào tháng 8 năm 2022, tôi đã viết rằng GPU Mô-đun đa chip (MCM) có thể là tương lai của đồ họa. Hơi giống với thiết kế " chiplet " của AMD dành cho CPU của họ, những GPU này chứa nhiều GPU rời được kết nối bằng kết nối cực nhanh theo giải pháp của Apple.

GPU Blackwell B200 của NVIDIA chính thức là GPU NVIDIA MCM đầu tiên, hy vọng sẽ được sử dụng cho thẻ người tiêu dùng và AMD cũng đã có bằng sáng chế cho GPU kiểu chiplet. Điều này hy vọng sẽ có tác động đến giá thành của các card cao cấp hơn và mở ra một lĩnh vực hoàn toàn mới về tăng hiệu suất cho GPU, vì hoạt động tạo ra những con chip ngày càng lớn hơn với tỷ lệ hỏng hóc cao rõ ràng đang đi vào ngõ cụt.

Vì vậy, mặc dù thời kỳ có nhiều GPU để kết xuất đồ họa (chúng tôi vẫn làm điều đó cho các loại công việc khác) hoặc có hai gói chip rời trên một thẻ khó có thể quay trở lại, nhưng tương lai ngày càng có vẻ được xây dựng từ mảng GPU trên một khuôn duy nhất, hoạt động như một.