DX12下《奇點灰燼》異構顯卡互聯測試

    不論是AMD還是NVIDIA，雙方各有不同的支持者，公平來說這兩家公司都擁有獨特的技術，官方不可避免地斗個你死我活，但對消費者來說能同時融合AMD、NVIDIA兩家顯卡就再好不過了。AMD+NVIDIA顯卡的異構混搭之前也不是沒有人嘗試過，但面臨的問題很多，官方甚至直接封殺。如今到了DX12時代，A+N顯卡互聯總算有點盼頭了，因為微軟官方已經開始支持這種異構顯卡互聯互通了，《奇點灰燼》游戲顯示出來的結果讓人充滿了期待。

    《奇點灰燼》（Ashes of the Singularity）游戲是最早支持DX12的游戲之一，顯卡的DX12初步性能之前已經測過，AMD顯卡因為異步計算支持到位，所以在這個游戲中表現很不錯。對于DX12的特性，我們之前也做過很多介紹，今天我們來關注DX12在3D渲染、底層優化之外的隱藏黑科技——異構顯卡互聯，官方名字是Muti-Adapter（多顯卡適配器）。

    Anandtech網站這次就以《奇點灰燼》游戲為例測試了DX12的Muti-Adapter技術，測試中他們就把AMD的Fury X及NVIDIA的GTX 980 Ti顯卡成功“配對”，而且相比以往的方案，DX12下的異構混搭性能還不錯，足堪大用。

GTX 980 Ti與Fury X顯卡成功合體了

異構顯卡及DX12的一些背景知識

    原文花了一個章節介紹了相關的背景知識，主要是異構顯卡互聯及DX12 Muti-Adapter，我們簡單來說下吧。

還有誰記得Lucid的hydra芯片？

    提到異構顯卡互聯，有印象的讀者可能還會想到以色列公司Lucid的Hydra方案，它可以接管DX及OpenGL命令并重建以便可以把渲染過程分配給不同的顯卡，Hydra最主要的特色就是它不僅支持同架構顯卡互聯，還可以支持AMD、NVIDIA顯卡互聯，后來還作出了集顯與獨顯互聯，再后來Lucid推出了Virtu MVP軟件方案，不需要獨立芯片也能實現異構互聯。

    不得不承認Lucid公司的理念很有想法，也很吸引人，但他們的方案當時在官方層面并不討好，NVIDIA的驅動想法封殺這種方式，Lucid隨后推出的Virtu MVP雖然轉向了獨顯與集顯融合，但這又陷入了作弊的嫌疑，跑分是提高了，但游戲性能并不一定如此，以致于現在很少有廠商再提Lucid的Virtu MVP支持了。

Hydra的渲染過程

微軟DX12的多GPU支持

    DX12中，我們之前關注的主要是DX12帶來的畫質及效率變化，實際上DX12還有很多隱藏福利等著我們，比如這次測試的Muti-Adapter支持，它不僅可以讓AMD、NVIDIA的顯卡互聯互通，而且還提高了顯存利用率，以往的交火或者SLI都只能利用一半的顯存容量，現在DX12下可以完整利用2張顯卡的顯存了。

    實際上微軟的Muti-Adapteri技術比我們之前所知的要更復雜一些，它總共有三種工作模式——最簡單的一種叫做Implicit Multi-Adapter（隱式多適配器），它本質上是Multi-Adapter操作模式中最低的一級，允許開發者使用類似SFR分割幀渲染那樣友好的方式來控制多顯卡渲染處理，這會限制性能，但帶來的問題也更少。

    因此，類似DX11中的多顯卡模式，隱式多適配器模式實際上也更多地是依賴驅動（具體來說就是AMD和NVIDIA的驅動）

    隱式多適配器模式雖然限制最多，但開發者更容易實現，未來隨著多平臺游戲的增多，開發者可能也不愿意付出努力去應用顯式多顯卡適配器技術（Explicit Multi-Adapter），因為PC市場中使用高性能多路顯卡的玩家增多，這種情況下開發者會選擇最容易的方式來支持多顯卡。

    對于DX12來說，真正下新鮮的是Explicit Multi-Adapter（EMA，顯式多顯卡適配器）模式，正如它的名字一樣，EMA需要開發者給多GPU運行提供明確的編程，指明每個GPU要怎樣工作，分配多少內存，GPU之間如何通訊等等。這樣開發者就能明確控制這個渲染過程，這樣多顯卡平臺的性能也有機會更強，因為開發者幾乎控制了整個API及游戲，相比以往的多GPU技術，開發者可以控制更多、獲得更多信息。

    EMA模式的代價就是資源消耗，更高的性能意味著更高的責任，而且與隱式多適配器模式不同，游戲開發者要想實現EMA模式就得投入很多工作，要想工作的很好，那投入的精力就需要更多了。

    至于EMA模式，它實際上還有2種工作模式——有Linked GPU及Unlinked GPU之分，Unlinked是EMA模式的基礎，提供了大部分EMA模式的功能，而linked模式可以提供更多的功能，但它的限制也更多。

unlinked GPU工作模式

微軟此前公布的DX12多適配器性能實測

    說了這么多，來看下微軟之前公布的實例，在UE4引擎的一個渲染demo中，使用獨顯的渲染速度是35.9fps，獨顯+集顯的多適配器模式下性能達到了39.7fps。

奇點灰燼：AFR渲染+Unlinked Explicit Multi-Adapter

    回到這個游戲，《奇點灰燼》用的就是Unlinked Explicit Multi-Adapter模式以及AFR（交替幀渲染）技術，使得這個游戲具備了很高的彈性。AFR渲染模式的缺點是每個GPU都要渲染完整的一幀畫面，因此搭配的GPU最好是性能相近的，不過另一方面來看，使用AFR模式可以讓游戲支持更多的GPU，不僅包括AMD+AMD、NVIDIA+NVIDIA，還支持原本不能互聯的CF或者SLI模式（比如GTX 980 Ti+GTX Titan X），更重要的是它還可以讓AMD+NVIDIA的顯卡一同工作。

《奇點灰燼》異構顯卡性能實測

    現在我們直接來看下最終的性能測試吧，Anandtech這次的測試表格有的是幀數，有的是是相對比例，也就是不同的顯卡組合相對單一顯卡的性能提升比例。

    首先來看下單卡以及高端顯卡混搭的結果。

單卡及不同顯卡混搭的成績

顯卡混搭的性能提升比例

4K分辨率下測試

    前面測的是2560x1440分辨率，這里測的是4K分辨率了。

單卡及多卡混搭的成績

性能提升比例

2012年的單卡及混搭測試

    前面測試的都是當前一代的高端顯卡，這里測試的是2012年代表性的顯卡，包括HD 7970及GTX 680。

    這個測試中，HD 7970與GTX 680本身就有比較大的差異，前者平均30fps，后者平均34.5fps，HD 7970領先22%。

    一旦開了AFR，就有兩種不同的情況了，GTX 680+HD 7970的性能比GTX 680低了40%，但HD 7970+GTX 680下性能提升超過55%，平均幀提升到了46.4fps了。

    現在還不確定到底瓶頸在哪里，不過從這里的測試來看哪款顯卡做主卡將會影響游戲性能，GTX 680與HD 7970的組合中，要么GTX 680領導太爛，要么就是HD 7970跟隨的太差，總的性能是下降的，但HD 7970+GTX 680組合時，性能就有大幅提升。■<