三核CPU不算啥!三路SLI/CF技術全解讀

    2007年9月17日，距離巴塞羅那四核皓龍發布僅僅一周，AMD正式宣布，將三核CPU列入臺式機發展規劃！消息一出，業界嘩然。在習慣了單核、雙核、四核……之后，人們想當然認為CPU將沿著這條道路發展下去，下一代是八核，然后十六核，一切都是那么的自然。Intel四核“2+2”的結構，也間接證明這條道路的可持續性。而AMD這個時候另辟蹊徑，宣布推出三核，出乎所有人的意料！

Triple-Core三核心CPU架構圖

    無獨有偶，在AMD和Intel相繼公布三核CPU計劃之后，在3D圖形領域，AMD和NVIDIA的三路CrossFire和SLI技術也被泄露出來。CrossFire/SLI雙卡互聯技術大家并不陌生，雙核心顯卡也并非新品，NVIDIA方面去年就正式發布了四核心Quad SLI，此時又冒出來一個三卡互聯技術，這個世界可真夠瘋狂的！

三塊HD2900XT組成的Triple CrossFire系統

    縱觀過去幾年CPU和GPU的發展歷程，不惜一切代價追求性能的道路因功耗問題無法解決而走入死胡同之后，多核心成為了一條新的出路。從單到雙，由雙到四，產品速度發展迅速，但也讓用戶混亂而茫然。此次CPU和GPU幾乎同時提出三核心（三卡）的概念，則是讓用戶有種被牽著鼻子走的感覺！

三塊8800Ultra組成的三路SLI系統

    三核CPU的出現是為了追求性價比和性能功耗比，從而完整產品線，而三卡互聯技術的目的很明確——就是在技術條件受限制的情況下提升3D圖形性能的上限！那么為何不繼續沿著四核心道路走下去，而偏偏要開發三卡互聯這種奇特的技術呢？

    細心的朋友應該可以發現，從去年10月到今年10月（甚至到明年初），GPU性能基本上就沒有提升，8800GTX到8800Ultra只不過是NVIDIA官方超頻而已，性能僅提高了10%幾；AMD HD2900XT的發布也未能打破僵局，是什么原因讓3D圖形業在長達一年的時間內處于罕見的原地踏步狀態？

    答案是功耗！GPU的前進之路遇到了與CPU類似的問題，GPU的晶體管規模比CPU大很多，由此導致GPU在面對功耗、發熱、制程時的問題比CPU更加嚴重。圖形架構設計師需要等待工藝的進步才能在GPU中植入更多的晶體管、這樣才能有更高的規格、才能提高頻率、并且控制發熱和功耗。

    如今GPU的晶體管規模已經突破7億、單卡功耗超過200W，8800Ultra/HD2900XT的優異PCB和供電模塊已經無法承載更高的電流，風冷散熱器快要無法壓制恐怖的發熱！可是優異SLI、CrossFire雙卡互聯系統依然無法滿足日益夸張的DX10游戲的需要，那么接下來GPU該如何發展呢？雙核心、三卡互聯還是四核心（四卡互聯或兩片雙核心顯卡）？

    答案很可能再次出乎您的預料，據最新的可靠消息表明：雙核心顯卡、三卡互聯和四核心都在AMD/NVIDIA的計劃之列，目前三卡互聯已被提上日程，而雙核心顯卡以及四核心將會在年底發布，成為新的優異3D圖形系統。

    根據臺灣方面的消息表示，NVIDIA將在一個月內發布全新的多卡互聯技術，這是繼SLI和Quad SLI之后的第三種全新多卡互聯方案——3-way SLI，或者稱為Triple-SLI：

    三路SLI只針對8800Ultra和8800GTX顯卡開放，因為只有這兩款顯卡配備了兩個SLI金手指，8800GTS以下級別都只有一個金手指。為了讓三塊顯卡協同工作，NVIDIA設計了全新的SLI橋接器，用來將三塊顯卡上的六個金手指交叉連接起來，這樣就能確保三顆GPU能夠相互通訊。

三路SLI橋接器示意圖和實物圖

    實際上，新的SLI橋接器相當于把三個老橋接器的線路組合起來，連接方式如上圖所示，三塊顯卡首尾相接、渾然一體！如果手頭沒有新的三路SLI專用橋接器的話，用三個普通SLI橋接器（注意長度，至少需要一根軟橋）也能達到相同的效果。

    除了顯卡和橋接器之外，SLI平臺也很關鍵，目前只有nForce 680i SLI芯片組才能提供三條PCI-E X16插槽供三路SLI系統使用，但680i中間的一條插槽帶寬只能是PCI-E X8，會限制性能的發揮。為此，NVIDIA很快將會正式發布全新的nForce 780i SLI芯片組，可以提供全速的三條PCI-E X16插槽，并且未來能夠支持PCI-E 2.0規范，將帶寬提高兩倍！

    在780i SLI主板上，NVIDIA集成了一個全新的BR04芯片，這顆芯片支持PCI-E 2.0，它可以統一調度主板上的所有PCI-E接口，三塊顯卡之間的通訊數據有很大一部分也會通過BR04，這樣傳輸效率會比沒有BR04的680i芯片組提高很多，三路SLI的執行效能也會得到提升。

    據了解，目前NVIDIA已經向部分測試人員提供了三路SLI驅動程序，版本號為較早的167.XX Beta，經過在680i SLI平臺上的初步測試來看，三卡的效能可以達到單卡的2.1倍以上，性能比雙卡有了明顯提升。相信未來使用新版驅動和780i SLI芯片組之后，執行效能還會有所改進。

    其實早在兩年前，NVIDIA就已經研發成功了四核心Quad SLI技術，NVIDIA通過使用兩片雙PCB雙核心顯卡，將四顆G70/G71核心連接了起來，從而在單GPU性能落后于對手的情況下，逆轉乾坤，憑借7950GX2繼續保持3D性能之王的地位。

主板上只能容納三塊8800Ultra

    此次NVIDIA的三路SLI方案只是迫不得已而為之，因為標準ATX機箱和主板上最多只能插三塊8800GTX/Ultra顯卡（需要占用六個插槽）。如果想要組建Quad SLI系統，非常好的方案還是使用兩片雙核心顯卡，這對于功耗法熱恐怖的G80核心來說是不可能的！

G92功耗低發熱小，單槽散熱就搞定

    所以，Quad SLI的重任就落在了即將發布的G92核心身上。G92核心與G80相比，只是顯存位寬由384Bit降至256Bit，核心依然保持完整的128個流處理器。由于G92使用了65nm工藝，因此功耗低發熱小，核心頻率還能達到更高，總的來說性能損失不會很大（初步估計在15%左右）。

   通過NVIDIA公版8800GT顯卡可以看出，單槽散熱器就能很好的控制G92的發熱，如此一來G92核心就可以像G71核心那樣被設計成為雙PCB的7950GX2，憑借日益完善的SLI技術將性能翻倍！

NVIDIA并沒有放棄Quad SLI技術，四顆G92核心即將登場

    兩片普通的8800GT很容易就能組成SLI系統，所以僅僅是一塊雙核心顯卡的話，意義不是很大，雙核心顯卡的真正意義就是使用兩片組成Quad SLI系統，從而在受到技術條件、工藝制程、系統環境等多方制約的情況下，大幅提升性能！

    不管是三核心或者四核心系統，3D圖形性能將會得到再次飛躍式提升。現在NVIDIA的SLI驅動比起一年前更加成熟了，而且SLI平臺更加完善，此外幾乎所有的新游戲都對N卡和SLI技術提供了良好支持，因此三路SLI和Quad SLI技術的效能和實用性都不會讓大家失望的！

    早在去年AMD就展出了基于X1900XTX的三卡互聯系統，不過當時的第三塊顯卡只是單獨用來作物理加速之用，并沒有實現真正的三卡互聯。而在今年舉行的WCG站臺上，藍寶展出的三片HD2900XT交火系統則是引人注目：

    與NVIDIA的三路SLI系統相比，AMD的三路交火系統省掉了橋接器。兩片A卡組建交火系統就需要兩個橋接器，三片顯卡就無法通過橋接器相連了，因此AMD實用了軟交火的方式相連，所有的數據傳輸都通過PCI-E總線。

使用RD580芯片組后，交火效能大幅提升

    那么軟交火會不會影響交火效率呢？去年在ATI發布RD580芯片組時，我們曾進行了詳細測試，雙X16軟交火的性能比雙X8有了質的提升，交火效能最高達到了98%，并沒有輸給橋接SLI或者橋接CF。因此只要PCI-E接口帶寬足夠充裕的話，無橋交火對性能的影響幾乎可以忽略不計。

GA-M790-DQ6主板，提供四條顯卡接口

技嘉展示的HD2600XT四卡交火系統

    為了支持多卡交火技術，AMD即將發布全新的RD790芯片組，通過單芯片提供四條全速的PCI-E X16接口，從而支持三路和四路交火技術。

    而且AMD已經為多路交火設計了新的Logo，今后支持多路交火的主板就可以在顯著位置打上Logo。

    AMD實現三卡互聯沒什么問題，但四卡互連就存在與NVIDIA相同的問題——高端顯卡都是雙插槽，所以主板插不下四塊高端顯卡，只能用HD2600XT這種中端卡，意義不大。所以組成四核心還是得依靠兩塊雙核心顯卡。

    同NVIDIA一樣，AMD也寄希望于即將發布的RV670核心——55nm工藝，320個流處理器，只是將顯存位寬從512Bit將至256Bit。RV670與G92的性能、定位、功能都很相近，也有著相同的命運——將被用來制造雙核心顯卡。

藍寶石的雙核心顯卡

    據了解，AMD不僅會有傳統的雙核心顯卡（兩顆單獨的GPU），而且AMD會將兩顆RV670核心封裝在同一個GPU基板上，組成單GPU雙核心的特殊顯卡。這種封裝在一起的兩顆RV670將被稱為R680核心，擁有640個流處理器和512Bit顯存位寬，成為AMD新旗艦！

將兩顆核心捆綁在一起，不失為一種好方法

    AMD的這種設計非常類似于Intel的Pentium D和Core 2 Quad CPU，它們就是將兩顆Pentium 4/Core 2 Duo CPU封裝在一個基板上。AMD之所以可以這么做，就是因為RV670核心非常小巧，功耗發熱大幅下降，兩顆RV670的功耗與一顆R600差不多，而且小核心的良品率要高于大核心，成本方面會有很大的優勢。

● 多核心、多路SLI/CrossFire的靈魂——驅動優化

    不管SLI還是CrossFire，聽起來都非常誘人，但其性能發揮卻受制于驅動程序的優化，如果驅動支持不力，那么多核將會與單核無異。好在近年來NVIDIA和AMD對于雙卡互聯技術都非常重視，執行效率穩步提高，支持的游戲也越來越多，而且更多的新游戲直接對雙卡提供支持，因此SLI/CrossFire的執行效率必然能夠令人滿意。

    CPU與GPU有很多相似之處，硬件性能的發揮都需要軟件的支持，我們不能因為四核心CPU性能暫時無法發揮就否認它的強大，GPU也是同樣的道理。現在，新的芯片組、高速的PCI-E 2.0接口、更成熟的驅動、以及為多核心優化游戲，相信多核心GPU會像多核心CPU一樣前途一片光明！<