1. Нові технології відеопідсистеми
2. Збираємо комп'ютер своєї мрії
3. починаємо тестування
4. AMD проти Intel в SLI-технологіях
5. Постріл ATI - CrossFire

Олег Татарників

Нові технології відеопідсистеми

Збираємо комп'ютер своєї мрії

починаємо тестування

AMD проти Intel в SLI-технологіях

Постріл ATI - CrossFire

Коли заходить мова про вибір комп'ютера для роботи з відео або з тривимірною графікою, досвідчених користувачів так і тягне порадити новачкам комп'ютер потужніший. На це наштовхують особисті спогади про довгих годинах болісного очікування завершення операцій 3D-рендеринга, прорахунку спецефектів або кодування відеопотоків. Відразу обмовимося, що ми аж ніяк не стверджуємо, що для роботи з відео або графікою так вже необхідний особливо потужний комп'ютер, але все ж швидкість візуалізації при роботі з тривимірними об'єктами хотілося б підвищити, а час виснажливого очікування завершення процесів рендеринга - максимально скоротити.

днако давайте розберемося, які з компонентів комп'ютера будуть в даному випадку впливати на його продуктивність? Наприклад, якщо задуматися над тим, як час проїзду по центру міста в години пік залежить від максимальної швидкості автомобіля, то ми прийдемо до невтішних висновків. Звичайно, як-то залежить, але зовсім не напряму. Скажімо, більший крутний момент дозволить автомобілю швидше прискорюватися і їхати зі світлофора без штовханини, але велика маневреність може нейтралізувати недолік потужності, а вже добре знання міста взагалі здатне переважити всі технічні переваги.

Адже, врешті-решт, ніхто не проектував місто для того, щоб при поїздках можна було показувати максимальну швидкість. Напевно, якщо повернутися в початок XX століття, то різниця в часі проїзду для автомобіля з максимальною швидкістю 25 і 40 км / год могла бути значною. Але сьогодні інші фактори з лишком перекривають цей ефект, а максимальна швидкість як фактор конкуренції обігрується хіба що в рекламі.

Так само справа йде сьогодні і з продуктивністю комп'ютера, який спочатку зовсім не проектувався під ті завдання, що йому доводиться вирішувати сьогодні, і з тих пір його архітектура мало змінилася. Так, більш потужний процесор, безсумнівно, дозволяє йому грузиться швидше, але так чи так уже виправдано модне нині прагнення наліпити два ядра на один процесор, причому таким чином, щоб той не тріснув від перегріву ...

Нові технології відеопідсистеми

До недавнього часу відеоприскорювачі компанії NVIDIA програвали конкурентам від ATI по ​​продуктивності, але останнім часом, особливо з появою технології SLI, ситуація почала змінюватися. SLI - це маркетингова абревіатура від Scalable Link Interface, що перекладається як «масштабований інтерфейс з'єднань», що дозволяє об'єднувати обчислювальні ресурси двох відеокарт для виконання одного завдання. Технологія SLI об'єднує дві відеокарти PCI Express, щоб вони могли спільно розраховувати і формувати тривимірне зображення. В результаті швидкість роботи в залежності від програми може зрости від півтора до двох разів. Цікаво, що раніше технологія SLI не могла з'явитися лише тому, що шина AGP надавала всього один роз'єм для відеокарти (а час PCI-карт, де подібну технологію намагалася просувати компанія 3dfx, безповоротно пішло). Тепер же, з посиленням інтеграції ресурсів безпосередньо в чіпсетах системних плат, нові слоти PCI Express, навпаки, виявилися абсолютно не при справах, і це при своїй-то зрослої пропускної здатності! Сьогодні деякі навіть жартують, що технологія SLI з'явилася тому, що «природа не терпить порожнечі». Роз'ємів PCI Express на сучасних материнських платах як мінімум два, а найчастіше і набагато більше, тому «звільнилися» слоти PCI Express можна поділити між двома графічними адаптерами, з'єднавши їх між собою спеціальним містком (SLI-bridge). Це дозволить помітно збільшити продуктивність, особливо в 3D-рендеринга, хоча при цьому будуть потрібні чималі додаткові витрати. Звичайно, для відеокарт потрібні слоти максимальної пропускної здатності (тобто PCI Express x16, хоча в режимі SLI ці слоти використовують тільки по вісім каналів PCI Express), але NVIDIA могла собі дозволити і таке, адже сьогодні вона виробляє не тільки відеопроцесори, але і чіпсети для материнських плат - так, з'явився новий набір системної логіки NVIDIA nForce4, причому даний чіпсет був випущений в трьох різних модифікаціях: nForce4, nForce4 Ultra і nForce4 SLI. Спочатку даний набір призначався для процесорів AMD Athlon 64 / Athlon FX. Базова версія чіпсета підтримує шину HyperTransport 800 МГц, чотири канали SerialATA з пропускною спроможністю 150 Мбайт / с, шину PCI Express (20 каналів), вбудований гігабітний мережевий контролер, 10 портів USB 2.0 і вдосконалену технологію NVIDIA Firewall 2.0.

Особливо відзначимо, що в nForce4 інженери компанії NVIDIA впровадили два незалежних контролера SerialATA (кожен по два канали). Це дозволило значно розширити функціональні можливості настроїти та використовувати RAID-масивів, що при використанні системи під відеододатки є важливим фактором.

Цікавою можливістю для відео є також реалізована в цьому чіпсеті функція Cross-Controller RAID, яка дозволяє об'єднувати в RAID-масиви як нові SerialATA-диски, так і старі добрі ParallelATA, які, напевно, ще є у відеоаматорів в великих кількостях. До речі, подібна функція була ще у чіпсета nForce3 - він навіть підтримував три канали ParallelATA.

Ще однією функцією, цікавою з точки зору відеопріложеній, є Disk Alert, яка дозволяє відстежувати коректність підключення жорстких дисків і при виникненні будь-якої проблеми повідомляє про неї: наприклад, якщо один з дисків в RAID-масиві погано підключений, то Disk Alert не тільки повідомить про це, але і виведе номер проблемного порту. Це особливо важливо для тих, хто буде користуватися введенням відео де-небудь на стороні або передавати кому-небудь свої матеріали (адже на великі обсяги відео DVD-дисків не напасешся).

З усіх трьох модифікацій чіпсета nForce4 нам представляється найцікавішою модифікація nForce4 SLI, що володіє вищеописаної здатністю поєднувати дві відеокарти, спеціально пристосовані для цього. Для перекладу слотів PCI Express x16 в режим SLI, де вони працюють як x8, між ними встановлюється спеціальний SLI-термінатор. Таким чином, даний чіпсет може працювати як з однієї, так і з двома відеокартами в SLI-режимі.

У плані модернізації комп'ютера технологія SLI теж має свої переваги - подібна архітектура дає небачену раніше гнучкість побудови системи. Адже спочатку ми можемо встановити тільки одну відеокарту і використовувати відносно недорогий процесор AMD Athlon 64 3800+ (370-380 дол.), А через деякий час, якщо нам не сподобається продуктивність процесора, ми замінимо його, наприклад, на AMD Athlon 64 FX- 55, який на той час подешевшає (сьогодні він коштує 850-860 дол.). Якщо ж нас не задовольнятиме не швидкість процесора, а продуктивність відеопідсистеми, то, не змінюючи відеокарти, ми просто докуповує ще одну (яка до моменту модернізації також обов'язково подешевшає) і перемикається в режим SLI - в результаті у нас з'являється двухпроцессорная графіка.

Збираємо комп'ютер своєї мрії

Отже, ми вирішили зібрати і протестувати SLI-комп'ютер стосовно завдань обробки відео і комп'ютерної графіки. При плануванні рішення ми вибирали складові з найбільш дешевих, але досить потужних варіантів, які пропонуються сьогодні на нашому ринку, наприклад материнська плата Gigabyte GA-K8N Pro-SLI (130-135 дол.) В зв'язці з двома відеокартами NVIDIA GeForce 6800 GT тієї ж компанії Gigabyte GV-NX68T256D (750-800 дол. за пару) або материнська плата ASUS A8N-SLI (135-140 дол.) в зв'язці двома відеокартами тієї ж ASUS EN6800GT (850-900 дол. за пару). Від використання найпотужніших відеокарт NVIDIA GeForce 6800 Ultra нас заздалегідь застерігали (і, як згодом виявилося, не дарма), так як навіть поодинці у них дуже велике енергоспоживання і відповідно тепловиділення, а адже їм потрібно було працювати в парі. До того ж все обладнання від однієї і тієї ж компанії (причому досить солідною) хотілося встановити чисто з перестрахувальних міркувань.

Другий варіант здавався більш привабливим, тому що материнська плата ASUS A8N-SLI пропонувала практично за ту ж ціну ще й інтерфейс IEEE-1394, який необхідний для введення цифрового відео. Однак зовсім небюджетної нам здалася ціна відеокарт від ASUS, оскільки за 960 дол. Вже можна було купити пару відеокарт NVIDIA GeForce 6800 Ultra з підтримкою режиму NVIDIA SLI Multi-GPU від компанії Leadtek (PX6800U-TDH256). І ось після тривалих роздумів ми зупинилися на зв'язці, що складається з материнської плати ASUS A8N-SLI і пари відеокарт Leadtek PX6800U-TDH256. На материнську плату був встановлений процесор AMD Athlon 64 3800+ і 2 Гбайт оперативної пам'яті DDR400 (до речі, не рекомендується займати в цих системах обидва банки, так як вважається, що у AMD64 є деякі проблеми з пам'яттю: якщо зайняти всі чотири слота, то пам'ять буде працювати як DDR333 замість бажаних DDR400, але цього ми перевіряти не стали).

Так як материнські плати з підтримкою технології SLI призначені в общем-то для сектора high-end, то практично всі вони оснащені масою різних додаткових контролерів, мають складний дизайн і досить багату комплектацію. Почнемо з того, що чіпсет nForce4 Ultra / SLI підтримує чотири канали SerialATA-II, причому відповідні роз'єми встановлені близько чіпсета, що значно полегшує підключення кабелів. Для нас це є важливим, оскільки робота з відео зажадає підключення декількох дисків (оптимально - це два RAID-масиву рівня 0 по два диска в кожному: один для вихідного матеріалу, а інший для фінального відео, тобто ми в точності займемо все чотири канали ).

Ще чотири пристрої можна підключити за старою шині ParallelATA. І, як ми вже згадували, крім локальної мережі на A8N-SLI встановлений контролер для підтримки послідовної шини Firewire (IEEE-1394), зроблений на чіпах виробництва Texas Instruments. В результаті плата підтримує два порти IEEE-1394: один порт розташований на задній панелі, а інший підключається за допомогою брекета, який входить в комплект, або може бути винесено на передню панель для зручності комутації. І останнє, на чому слід зупинитися, - це вбудований багатоканальний звук. Як кодека використовується чіп ALC850, який підтримує вихід на вісім каналів. Одним словом, плата Asus A8N-SLI - відмінна основа для складання системи для роботи з відео і звуком.

Можлива установка двох відеокарт PCI Express привела до підвищених вимог в області харчування. В результаті на платі з'явився додатковий роз'єм, який встановлений біля першого слота PCI Express x16. Між слотами для відеокарт знаходиться спеціальний SLI-термінатор - невелика хустки, за допомогою якої здійснюється перемикання між поодиноким і SLI-режимом (рис. 1). Якщо встановлена ​​одна відеокарта, то він підключений стороною Single Video Card, а якщо дві (підтримують режим SLI), то необхідно перевернути його в Dual Video Cards. Якщо після установки обох карт забути перевернути SLI-термінатор, то загориться червоний світлодіод - SLI Warning LED. Окремо слід згадати про SLI-коннекторе, який призначений для з'єднання відеокарт між собою (рис. 2).

Мал. 1. SLI-термінатор для перемикання між поодиноким і SLI-режимами

Мал. 2. SLI-коннектор для з'єднання відеокарт між собою

починаємо тестування

Нарешті, система зібрана і готова до роботи (рис. 3), але тут же почалися перші неприємності: встановлений спочатку блок живлення на 400 Вт згорів практично відразу при включенні комп'ютера, тому після уважного ознайомлення з інструкціями і рекомендаціями вирішено було встановити блок живлення не менше 500 Вт. З запасом встановили Thermaltake Purepower 520W, і комп'ютер начебто успішно завантажився і навіть працював, однак при повному завантаженні відеокарт після 5-10 хв 3D-рендеринга спрацьовував захист харчування і комп'ютер відключався (благо блоки живлення компанії Thermaltake не горять від перевантажень!). І лише після встановлення більш потужного блоку Thermaltake Purepower 560W (рис. 4) система запрацювала стабільно. Звідси висновок: якщо посилювати ще і обчислювальну потужність такої системи (ставити, наприклад, процесор AMD Athlon 64 FX-55 або вище), то варто подумати про придбання блоку живлення приблизно на 600 Вт і навіть потужніше (рис. 5). Іншою стороною підвищеного енергоспоживання є перегрів відеокарт, що посилюється тим, що вони стоять поруч. З цієї причини нам довелося спеціально продумувати систему охолодження - дірявитимуть корпус, відкручувати заглушки і встановлювати додаткові вентилятори. Добре, що в комплекті одного з блоків живлення компанії Thermaltake виявився потужний і ефективний вентилятор, який нам вдалося пристосувати для додаткового охолодження відеокарт (рис. 6). Відрадно лише те, що нові відеокарти NVIDIA GeForce 7-ї серії повинні бути менш енергоємними. Однак для домашнього SLI-рішення ми все ж рекомендуємо використовувати картки GT, а не Ultra, причому якщо використовувати дві відеокарти GeForce 6600GT в режимі SLI, то можна обійтися і без підключення додаткового роз'єму живлення, не кажучи вже про заміну штатного блоку живлення на більш потужний . Правда, при роботі з high-end-картами класу 6800GT / Ultra використання додаткових роз'ємів обов'язково, а для карток Ultra, як показав наш досвід, треба б подвоїти і потужність харчування в порівнянні зі стандартною.

Мал. 3. SLI-система в зборі

Мал. 4. Мінімально можливий для роботи блок живлення - Thermaltake Purepower 560W

Мал. 5. Блок живлення з запасом для подальших модифікацій - Thermaltake Purepower 680W

Мал. 6. SLI-система в роботі

Що стосується результатів перевірки швидкості візуалізації в професійних 3D-додатках (Alias ​​Maya і Discreet 3DStudio MAX), то у даної системи вона була більш ніж в три рази вище, ніж при установці NVIDIA Quadro FX3400, хоча вартість двох відеокарт NVIDIA GeForce 6800 Ultra виявилася в півтора рази нижче. Нагадаємо, що серію NVIDIA Quadro FX компанія позиціонує як професійну, а GeForce 6800 GT / Ultra відносяться до ігрових рішень. Втім, установка другої відеокарти при візуалізації в цих додатках давала приріст не більше 50%. Але найбільше нас здивувала програма Alias ​​MotionBuilder ( http://www.alias.com ), Яка, як відомо, використовує виключно апаратний OpenGL-рендеринг. Так ось: швидкість рендеринга роликів в цій програмі в SLI-режимі зросла майже вдвічі (на 95%) у порівнянні з установкою однієї відеокарти NVIDIA GeForce 6800 Ultra, тобто ефективність відеопідсистеми на базі SLI-технологій в цій програмі виявилася максимальною. І це при тому, що про прискорення OpenGL-рендеринга компанія NVIDIA в общем-то особливо не поширювалася, спираючись на підтримку Direct3D як частини технологій Microsoft DirectX API.

Непогано показали себе і відеомонтажна пакети, особливо в плані прискорення візуалізації 3D-ефектів. Але тут прискорення від використання SLI-режиму залишалося мінімальним (що, втім, не завадило частині ефектів почати прораховуватимуться в реальному часі).

Таким чином, можна констатувати безумовну вигоду від посилення відеопідсистеми SLI-режимом для задач тривимірної візуалізації та відеомонтажу. Але найголовнішою перевагою технології SLI є збільшення продуктивності в 3D-додатках, причому не тільки в ігрових, але і в професійних. Крім того, відпадає необхідність у покупці дорогих професійних карт типу NVIDIA Quadro FX - адже можна купити дві картки NVIDIA GeForce 7800GTX, збільшивши тим самим продуктивність в кілька разів, та ще й заощадивши при цьому.

З недоліків варто виділити відносно високу вартість системи, що включає, крім другої відеокарти, ще й потужний блок живлення, який сам по собі коштує більше 100 дол. Крім того, не кращим чином в SLI-режимі реалізовано розподіл відеопам'яті. Так, якщо встановити в комп'ютер дві плати по 256 Мбайт, то обсяг корисної відеопам'яті так і залишиться 256 Мбайт, а не подвоїться - це пояснюється тим, що дані, отримані від API, дублюються для кожної відеокарти.

AMD проти Intel в SLI-технологіях

Що стосується підтримки технології SLI в системах з процесорами компанії Intel, то тепер неважливо, на якій платформі збирати систему - плати на чіпсеті NVIDIA nForce4 SLI Intel Edition вже з'явилися в продажу. Однак ніякого виграшу перехід з AMD на Intel не несе, а ціни материнських плат на чіпсеті SLI Intel Edition чомусь значно вище, ніж аналогічних для AMD64.

До того ж система з процесором від Intel на ядрі Prescott з двома потужними відеокартами буде споживати ще більше енергії, ніж в розглянутому нами випадку. А тому вимоги до потужності, стабільності і якості харчування для плати на чіпсеті nForce4 Intel Edition будуть ще вище.

Отже, в області виробництва чіпсетів для системних плат під процесори AMD64 компанія NVIDIA стала безумовним лідером, а функціональні можливості nForce4 SLI виявилися настільки високими, що навіть компанія Intel переглянула своє ставлення до NVIDIA і уклала з нею угоду про кроссліцензірованіі.

Таким чином, сьогодні до компанії NVIDIA переходить пальма першості не тільки в відеопідсистеми, а й в області системної логіки, і цілком можливо, що на досить тривалий час.

Постріл ATI - CrossFire

SLI-технологія виявилася більш ніж вдалою, тому компанія ATI Technologies не могла не зробити хід у відповідь і представила аналогічну технологію, яку назвала CrossFire. Поки на ринку немає реальних пропозицій, говорити про порівняння CrossFire з SLI не варто, але чисто теоретично технологія від ATI навіть більш цікава, ніж у NVIDIA (докладніше про це можна почитати, наприклад, на http://www.3dnews.ru/video/crossfire ).

У разі ATI CrossFire система будується на сучасній материнській платі з двома і більше роз'ємами PCI Express (наприклад, на чіпсеті Radeon Xpress 200) і базується на спеціальній графічній карті ATI CrossFire Editon з графічним процесором (GPU) класу Radeon X850 / X800 з композиційним чіпом CrossFire Compositing Engine. Цікаво, що доповненням до вищеназваної карті може бути будь-яка карта PCI Express з сімейств Radeon X850 / XT / XT Platinum Edition або X800 / Pro / XL / XT / XT Platinum Edition, бо парні відеокарти не обов'язково повинні мати однакові чіпи, як в технології SLI у NVIDIA. Хоча сумарна продуктивність зв'язки відеокарт буде визначатися за характеристиками найменш продуктивною (як по тактовій частоті, так і за кількістю задіяних конвеєрів), проте процес переходу з наявної відеокарти на подвійну систему в цьому випадку здається більш простим і дешевим.

Але найцікавіше в технології CrossFire - підтримка різних методів розподілу задачі по обробці кожного кадру між двома картами. На ділі кожен з цих режимів має власні переваги і може бути використаний в тій чи іншій ситуації максимально ефективно.

Серед сертифікованих в даний час чіпсетів для платформ з підтримкою CrossFire числяться виключно версії Radeon Xpress 200 CrossFire для платформ AMD64 (ATI RD480) і Intel P4 (ATI RD400). Це означає, що при покупці відеокарти CrossFire Edition доведеться все ж обзавестися і новою материнською платою.

Відзначимо, що нинішня реалізація технології CrossFire на увазі підтримку тільки двох відеокарт, але, за словами представників компанії ATI, технічно реалізувати підтримка більшої їх кількості. Зараз в цьому немає необхідності, але в міру появи нових, більш продуктивних графічних процесорів цілком можлива реалізація систем з великою кількістю відеокарт. У зв'язку з цим знову постає питання енергоспоживання та охолодження систем CrossFire Edition - компанія ATI поки рекомендує використовувати для них блок живлення потужністю близько 500 Вт.

КомпьютерПресс 8'2005