إذا كانت وحدة معالجة الرسومات GPUs واحدة جيدة، فمن المؤكد أن وحدتي معالجة الرسومات أفضل؟ بالنسبة لجزء كبير من تاريخ GPU، كان هذا هو الحال، ولكن في هذه الأيام لا يمكنك فقط وضع بطاقة رسومات ثانية في جهاز الكمبيوتر الخاص بك والحصول على تعزيز معدل الإطارات. لماذا؟ وأيضاً متى يمكننا أن نفعل ذلك مرة أخرى؟
كيف قدمت SLI و(أيضًا) SLI وحدة ألعاب GPU المزدوجة (Dual-GPU Gaming)
قدم رائد مسرع الرسومات المبكر Voodoo تقنية SLI أو "Scan-Line Interleave" في التسعينيات. يتيح لك هذا توصيل اثنتين من بطاقات Voodoo الخاصة بهم (والتي يجب أن تكون متطابقة)، مما يسمح لكل بطاقة بعرض خط بديل للإطار. من الناحية النظرية، سيؤدي هذا إلى مضاعفة قوة العرض لديك، ولكن من الناحية العملية، لم يكن التعزيز خطيًا على الإطلاق.
مع زوال Voodoo (وتقنيتها التي اشترتها NVIDIA)، ستعود تقنية SLI مع وحدات معالجة الرسوميات من NVIDIA، ولكن هذه المرة كانت اختصارًا لـ "Scalable Link Interface". كانت شركة ATi (المعروفة الآن باسم AMD) ولا تزال المنافس الرئيسي لـ NVIDIA، كما أن تقنية CrossFire المكافئة لها فعلت نفس الشيء تقريبًا. تم توصيل البطاقات، أو في بعض الأحيان اثنتين إلى أربع وحدات معالجة رسوميات على نفس البطاقة، باستخدام ناقل خاص عالي النطاق الترددي يسمح لها بمشاركة المعلومات بسرعة، وبالتالي يمكنها مشاركة عبء عمل العرض.
تعتمد الطريقة الدقيقة التي يعمل بها هذا على التنفيذ، ولكن عادةً ما تعرض وحدات معالجة الرسومات إطارات بديلة أو يتم تقسيم كل إطار إلى نمط رقعة الشطرنج من المناطق، وستعمل كل وحدات معالجة الرسومات على حصتها من التصحيحات.
اليوم الذي مات فيه SLI وCrossfire
عندما عمل SLI أو CrossFire، كان يسمح بأداء أسرع من أي وحدة معالجة رسومات واحدة، ولكن كانت هناك مشكلات شائعة. إن ما يسمى بالتلعثم "الجزئي" (micro" stutters) الناتج عن مشكلات المزامنة وقيود النطاق الترددي من شأنه أن يدمر التجربة حتى لو كان عداد FPS مرتفعًا. كما أن قياس الأداء جعل حساب التكلفة مقابل الأداء غير مقبول بالنسبة لمعظم الناس. إن إضافة بطاقة ثانية لن يؤدي إلى مضاعفة أدائك، ولكن ربما يعززه بنسبة 70% إذا كنت محظوظًا. البطاقة الثالثة أو الرابعة من شأنها أن تقلل العائدات أكثر. في كثير من الحالات، تلك البطاقة الرابعة لن تفعل شيئًا حرفيًا!
ومع ذلك، كان المتحمسون لا يزالون على استعداد لدفع أي شيء للحصول على أفضل أداء، لذلك ظلت SLI موجودة كميزة، ولكن ناقوس موتها جاء عندما توقفت الألعاب عن دعمها. لا يعد تنفيذ SLI عملاً إضافيًا للمطور الذي يلبي شريحة صغيرة جدًا من سوقه فحسب، بل أصبحت الطرق التي يتم بها عرض الألعاب غير مناسبة لـ SLI.
غالبًا ما تستخدم محركات الألعاب الحديثة البيانات من الإطارات السابقة لتحسين الإطارات الحالية أو عرضها، مع العديد من المخازن المؤقتة وأكوام البيانات التي يجب نقلها. النتيجة النهائية الإجمالية هي أن SLI وCrossfire غير مناسبين لكيفية عمل محركات الألعاب هذه لأن البيانات السابقة أو محتويات تلك المخازن المؤقتة لا يمكن نقلها بسرعة كافية.
يمكن لشركة Apple لصق وحدات معالجة الرسومات معًا
كيف قدمت SLI و(أيضًا) SLI وحدة ألعاب GPU المزدوجة (Dual-GPU Gaming)
قدم رائد مسرع الرسومات المبكر Voodoo تقنية SLI أو "Scan-Line Interleave" في التسعينيات. يتيح لك هذا توصيل اثنتين من بطاقات Voodoo الخاصة بهم (والتي يجب أن تكون متطابقة)، مما يسمح لكل بطاقة بعرض خط بديل للإطار. من الناحية النظرية، سيؤدي هذا إلى مضاعفة قوة العرض لديك، ولكن من الناحية العملية، لم يكن التعزيز خطيًا على الإطلاق.
مع زوال Voodoo (وتقنيتها التي اشترتها NVIDIA)، ستعود تقنية SLI مع وحدات معالجة الرسوميات من NVIDIA، ولكن هذه المرة كانت اختصارًا لـ "Scalable Link Interface". كانت شركة ATi (المعروفة الآن باسم AMD) ولا تزال المنافس الرئيسي لـ NVIDIA، كما أن تقنية CrossFire المكافئة لها فعلت نفس الشيء تقريبًا. تم توصيل البطاقات، أو في بعض الأحيان اثنتين إلى أربع وحدات معالجة رسوميات على نفس البطاقة، باستخدام ناقل خاص عالي النطاق الترددي يسمح لها بمشاركة المعلومات بسرعة، وبالتالي يمكنها مشاركة عبء عمل العرض.
تعتمد الطريقة الدقيقة التي يعمل بها هذا على التنفيذ، ولكن عادةً ما تعرض وحدات معالجة الرسومات إطارات بديلة أو يتم تقسيم كل إطار إلى نمط رقعة الشطرنج من المناطق، وستعمل كل وحدات معالجة الرسومات على حصتها من التصحيحات.
اليوم الذي مات فيه SLI وCrossfire
عندما عمل SLI أو CrossFire، كان يسمح بأداء أسرع من أي وحدة معالجة رسومات واحدة، ولكن كانت هناك مشكلات شائعة. إن ما يسمى بالتلعثم "الجزئي" (micro" stutters) الناتج عن مشكلات المزامنة وقيود النطاق الترددي من شأنه أن يدمر التجربة حتى لو كان عداد FPS مرتفعًا. كما أن قياس الأداء جعل حساب التكلفة مقابل الأداء غير مقبول بالنسبة لمعظم الناس. إن إضافة بطاقة ثانية لن يؤدي إلى مضاعفة أدائك، ولكن ربما يعززه بنسبة 70% إذا كنت محظوظًا. البطاقة الثالثة أو الرابعة من شأنها أن تقلل العائدات أكثر. في كثير من الحالات، تلك البطاقة الرابعة لن تفعل شيئًا حرفيًا!
ومع ذلك، كان المتحمسون لا يزالون على استعداد لدفع أي شيء للحصول على أفضل أداء، لذلك ظلت SLI موجودة كميزة، ولكن ناقوس موتها جاء عندما توقفت الألعاب عن دعمها. لا يعد تنفيذ SLI عملاً إضافيًا للمطور الذي يلبي شريحة صغيرة جدًا من سوقه فحسب، بل أصبحت الطرق التي يتم بها عرض الألعاب غير مناسبة لـ SLI.
غالبًا ما تستخدم محركات الألعاب الحديثة البيانات من الإطارات السابقة لتحسين الإطارات الحالية أو عرضها، مع العديد من المخازن المؤقتة وأكوام البيانات التي يجب نقلها. النتيجة النهائية الإجمالية هي أن SLI وCrossfire غير مناسبين لكيفية عمل محركات الألعاب هذه لأن البيانات السابقة أو محتويات تلك المخازن المؤقتة لا يمكن نقلها بسرعة كافية.
يمكن لشركة Apple لصق وحدات معالجة الرسومات معًا
قد لا يكون توصيل بطاقتي رسوميات معًا باستخدام كابل أمرًا جيدًا بما يكفي للسماح لتقنية GPU المتعددة بالعمل بشكل جيد في الألعاب الحديثة أو التطبيقات ثلاثية الأبعاد، ولكن يبدو أن Apple قد حلت هذه المشكلة عن طريق إنشاء اتصال سريع بجنون بين وحدات معالجة الرسومات الخاصة بها. من خلال أخذ نسخ متعددة من وحدات نظام Apple Silicon الموجودة على الرقاقة ولصقها معًا باستخدام موصلات حافة ذات نطاق ترددي عالي جدًا، تختفي المشكلة تمامًا.
والأفضل من ذلك، ليست هناك حاجة لمطوري البرامج لأخذ ذلك في الاعتبار. بالنسبة للعبة أو تطبيق آخر، يبدو الأمر كله وكأنه وحدة معالجة رسومات منطقية كبيرة واحدة، على الرغم من وجود العديد من وحدات معالجة الرسومات المنفصلة داخل شيء مثل Apple M1 Ultra أو M3 Max. إن القياس ليس مثاليًا، فلا تزال هناك بعض العقوبات العامة، ولكنها ليست بعيدة عن ذلك اعتمادًا على التطبيق المعني.
يدعم Directx 12 وحدات معالجة الرسومات المتعددة
يتم التعامل مع تقنيات مثل SLI بواسطة برامج التشغيل وتنفيذ الشركة المصنعة لوحدة معالجة الرسومات. يجب على المطور ضبط محرك اللعبة الخاص به ليتوافق مع SLI، ولكن التفاصيل الفعلية لكيفية مشاركة العمل بين البطاقات الموجودة أسفل الغطاء ليست تحت سيطرته.
أحدث إصدار من DirectX حتى كتابة هذه السطور هو DirectX 12 Ultimate، وتحتوي واجهة برمجة التطبيقات (API) (واجهة برمجة التطبيقات) على ميزة تُعرف باسم الدعم "الصريح explicit" لوحدات معالجة الرسومات المتعددة. وهذا يعني أنه إذا كان جهاز الكمبيوتر يحتوي على أكثر من وحدة معالجة رسومات واحدة، فيمكن للمطور التحكم بدقة في العمل المعطى لكل شريحة وكيفية تجميعها معًا.
لا يجب أن تكون وحدات معالجة الرسومات من نفس الطراز أو حتى من نفس العلامة التجارية! لذلك، على الورق، يبدو هذا مذهلاً، ولكن على الرغم من دمجه في DirectX 12، إلا أن عددًا قليلاً جدًا من الألعاب دعمته بالفعل. لا أستطيع إلا أن أفترض أنه يمثل عبئًا كبيرًا على المطورين، مرة أخرى، لتلبية احتياجات مجموعة صغيرة من الأشخاص الذين لديهم وحدات معالجة رسوميات متعددة. على الرغم من أنه من الناحية الفنية، فإن أجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بوحدات معالجة رسومات مدمجة ومخصصة قد تكون مهمة، إلا أن وحدة معالجة الرسومات المدمجة على الأرجح لن تساعد بما يكفي لجعل الأمر يستحق التعقيد الفني.
وحدات معالجة الرسومات متعددة الرقائق قادمة!
في أغسطس 2022، كتبت أن وحدات معالجة الرسومات متعددة الرقائق (MCM) Multi-Chip Module يمكن أن تكون مستقبل الرسومات. تشبه إلى حد ما تصميم AMD chiplet لوحدات المعالجة المركزية الخاصة بها، تحتوي قوالب GPU هذه على وحدات معالجة رسومات متعددة منفصلة متصلة عن طريق اتصال سريع للغاية في سياق حل Apple.
تعد وحدة معالجة الرسوميات Blackwell B200 من NVIDIA رسميًا أول وحدة معالجة رسوميات NVIDIA MCM والتي نأمل أن تنتقل إلى بطاقات المستهلك، كما تمتلك AMD براءات اختراع لوحدات معالجة الرسوميات ذات النمط الشرائحي في العلن أيضًا. نأمل أن يكون لهذا تأثير على تكلفة البطاقات المتطورة، ويفتح مجالًا جديدًا تمامًا لزيادة الأداء لوحدات معالجة الرسومات، نظرًا لأن ممارسة صنع شرائح أكبر وأكبر بمعدلات فشل عالية تتجه بوضوح نحو طريق مسدود.
