SLI (Scalable Link Interface) 的前世今生...

NVIDIA 的 SLI (Scalable Link Interface) 技術, 是源於 1998 年 3dfx Voodoo2 的 SLI (Scan Line Interleave) 技術, 但當然他們的名不同了, 技術也當然進步了, 前世 3dfx Voodoo2 的 SLI 技術原理是透過專用介面把兩張 PCI 介面的 Voodoo 2 連接在一起, 以 Scanline 交錯方式, 一張負責運算單數的行段, 一張負責運算雙數的行段, 再合併輸出, 以達到提升速度的目標, 而今生就利害了, 都係透過專用介面把兩張 PCI-Express 介面的 Geforce 6 系 GPU (Graphic Processing Unit) 連接在一起, 不過不用 Scanline 交錯方式了, 而是用以下兩種模式運作 SFR (Split Frame Rendering) 及 AFR (Alternate Frame Rendering)...

Split Frame Rendering 模式把畫面分為上下半部由兩顆不同的 GPU 分開工作, 然後得出來的畫面重新結合成一個畫面, 情況就如同硬碟的 RAID 0 (Redundant Array of Inexpensive Disks) 那樣把資料分開交給兩個不同的硬碟存取. 但由於上下兩個畫面的工作份量不同, GPU 是會對工作出預測, 分工是上下兩個的畫面並非 50% 分配,而是按估計的工作量盡量平分, 當然也有估計錯誤, 出現其中一方太早完成而要等待另一方完成, 也能繼續下一個工作的情況.

Alternate Frame Rendering 模式則是把 Frame 以單雙數分給不同的 GPU 處理, 例如 GPU 1 負責 (1,2,5,7,9), 而 GPU 2 負責 (2,4,6,8,10), 這個方法比 SFR 更有效率, 而效能亦是 AFR 更佳, 當然也要視乎遊戲的類型, 其實兩者各有千秋.

至於 SLI 會用那一個模式並不是用家自行決定, 而是由 GPU 的驅動程式偵查該遊戲的執行檔, 來設定採用那一個模式, 而沒有被定義的就會進入Compatibility Mode, 即不運行 SLI. 因此用家應定時更新 GPU 的驅動程式以已增加 SLI 的遊戲兼容度.

再來就是要談談這編文章的高潮所在啦, 就是現今各大電腦主機板上的晶片組生產商對 SLI 的支援問題啦, 為什麼要談這個問題, 不是在主機板上加多條 PCI-Express x16 的插座就行了, 對...其實是可以就這麼簡單的去支援 SLI, 不過問題在於當插上兩張 PCI-Express x16 的 GPU 時, 它們會以什麼速度運行, 廢話...PCI-Express x16 的插座插上 PCI-Express x16 的 GPU 時, 三歲小朋友都知它是行 x16 的啦, 不然點可能稱它為 x16, 對...又對...事實上當你插上一張的時候它是行 x16 的, 不過好不幸, 現今市面上不論支不支援 SLI 的 PCI-Express 晶片組都只得 20 至 24 個 Lane, 換句話說現在一套晶片組最多只可支援到一張 PCI-Express x16 及 一張 PCI-Express x8, 就算是 NVIDIA 自家出的 nForce4 SLI 晶片組都只可以支援兩張 PCI-Express x16 的 GPU 以 PCI-Express x8 速度運行 SLI, 真不知 NVIDIA 在想什麼. 而 nForce4 Ultra 晶片組雖然原生不支援 SLI 但有些電腦主機板生產商, 例如: MSI 就使用 nForce4 Ultra 晶片組實現 SLI.

Intel 的 915/925 系列的晶片組因為不是專門針對 SLI 而開發的, 所以只能以北橋晶片支援一張行 PCI-Express x16, 一張要交由南橋 ICH6 晶片以 PCI-Express x4 運行, 你會說不是比 NVIDIA 的晶片組快, 可惜 NVIDIA 的驅動程式是以最低的平行速度來運行, 所以只能以 PCI-Express x4 來行 SLI, 而且南北橋晶片之間數據傳輸的延遲又是一個好大的問題, 而 E7520/ E7525 系列都可以支援兩張 PCI-Express x16 的 GPU 以 PCI-Express x8 速度運行 SLI, 不過他們都是以高階市場為主, 相信會好貴及沒什麼電腦主機板生產商, 會用它們製造普通市場的 SLI 主機板...

VIA 及 SIS 都打算推出支援 SLI 的晶片組, VIA 的 K8T890 Pro 晶片組同 Intel 的差不多, 都是一條 PCI-Express x16 及一條 PCI-Express x4 運行, 不過不同的是它們會整合在同一個北橋內, 還打算使用自家驅動程式令它們真正可以行 x16 一張行 x4, 這樣不單能令 NVIDIA 的 PCI-Express GPU 行 SLI, 還可以令 其他公司出的 PCI-Express GPU 做到類似 SLI 的效果, 而且南橋 Vt8251 晶片內還可以支援多二條 PCI-Express x1.

ATI RS480/RX480 晶片組同其它晶片組一樣可以用一條 PCI-Express x16 及一條 PCI-Express x4 運行 SLI, 不過要支援 SLI 是需要 NVIDIA 我認證, 以 ATI 及 NVIDIA 的死敵關係...大家估0下吧, 而且 ATI 也在發展自家類似 SLI 的多顯示卡並行技術, AMR (ATI Multi-Rendering technology 多重渲染技術), 其實現在是可以插兩張 ATI 的 GPU 在有兩條 PCI-Express x16 的主機板上, 支援 2 至 4 個顯示器運行...

最後現在真的沒有辦法可以全速使用兩條 PCI-Express 16x GPU 行 SLI 嗎?
答案出奇地是可以的, Tyan 推出了 nForce 4 Dual Opteron 真正做到兩條PCI-Express 接口都是 x16 的速度, 因為它內置了一顆 nForce4 Ultra 及一顆 nForce4 晶片, 來獨立控制各自的 PCI-Express 16x 插座...

NVIDIA nForce4 SLI Technical Specifications
http://www.nvidia.com/page/pg_20041015917263.html

NVIDIA nForce4 Ultra Technical Specifications
http://www.nvidia.com/page/pg_20041015990644.html

NVIDIA nForce4 Technical Specifications
http://www.nvidia.com/page/pg_20041014863476.html

Intel 915P Express chipset
http://www.intel.com/design/chipsets/915p/index.htm

Intel 925XE Express chipset
http://www.intel.com/design/chipsets/925xe/index.htm

Intel E7520 chipsets
http://www.intel.com/design/chipsets/E7520_E7320/index.htm

Intel E7525 Memory Controller Hub (MCH) chipset
http://www.intel.com/design/chipsets/E7525/index.htm