Тест разгона SLI-системы

Данный материал мы с радостью посвящаем разгону видеокарт, объединенных в массив SLI.

Технология SLI

Наверняка в одном из номеров нашего журнала ты уже встречался с описанием технологии SLI, но давай немного освежим твою память :).

История SLI берет свое начало в далеком 1998 году, когда на рынок вышел триумфальный продукт компании 3Dfx – чипсет Voodoo 2.

На тот момент аббревиатура технологии расшифровывалась как «Scan Line Interleaving» и предполагала, как нетрудно догадаться, возможность использования одновременно двух ускорителей на базе Voodoo 2.

Реализовывалось это так: помимо самой видеокарты, в два PCI-слота устанавливались ускорители, после чего они соединялись специальным кабелем. Далее вся работа по расчету кадра делилась между ними поровну: за четные строки отвечала первая плата (Master), а нечетные просчитывала вторая (Slave).

Полученные данные суммировались в буфере кадров главной платы, в результате чего ты мог видеть на экране полноценное изображение, просчитанное гораздо быстрее, чем с помощью только одного ускорителя. Мало того, на тот момент это было наиболее мощное графическое решение (для домашних систем, разумеется) среди доступных на рынке – прирост производительности в играх был если не двукратным, то 50% достигал довольно часто.

Прошло время. Компания 3Dfx исчезла, не выдержав натиска мощного соперника в лице NVIDIA, и помнят ее сейчас, наверное, только компьютерщики со стажем.

Но наработки предшественника без внимания не остались, и вот сейчас, с приходом шестого поколения GPU от NVIDIA, мы наблюдаем возрождение SLI, правда, в несколько ином виде. И пусть это уже не та до боли знакомая технология, а, скорее, ее близкий родственник, суть осталась прежней – использование вычислительной мощности двух видеокарт для получения значительного прироста производительности.

Что касается реализации, тут изменения есть, и немалые: платы устанавливаются в два слота PCI Express x16, так что необходима материнская плата с двумя графическими разъемами. Как и в своей прошлой реинкарнации, технология подразумевает связь двух устройств – теперь для этого служит не кабель, а небольшая плата-мост, а чтобы указать материнской плате, в каком режиме подключена твоя видеосистема, на ней необходимо воспользоваться специальным переключателем.

Но не только внешне изменился принцип работы – обновления коснулись и самой технологии. Естественно, старая аббревиатура сохранена, скорее, в качестве бренда, а расшифровка теперь совсем иная – Scalable Link Interface (масштабируемый интерфейс соединений). Что же изменилось?

В первую очередь – принцип расчета кадров: теперь технология обладает двумя режимами работы. Первый, Split Frame Rendering (SFR), похож на своего далекого предка, но теперь разделение кадра идет не по строкам, а по целым частям. То есть кадр делится на две половины (правильнее было бы говорить именно «части», так как они не равны между собой), и каждая из них рассчитывается отдельной видеокартой.

Размер этих составляющих кадра динамически меняется в зависимости от загруженности карт, чтобы обеспечить максимальную эффективность (эта технология именуется Dynamic Load-Balancing), да и сами они не строго привязаны к одному устройству, а могут меняться между ними, опять же, для оптимизации скорости.

Второй режим, Alternate Frame Rendering, использует более простую технологию: одна плата рассчитывает текущий кадр, а вторая – следующий. Данные для обработки посылаются обоим устройствам одновременно, соответственно, за раз происходит просчет сразу двух кадров. После этого данные передаются в master-карту, и она уже выводит готовое изображение на экран.

Естественно, поддержкой SLI обладают далеко не все платы – на данный момент подходящими решениями являются только NVIDIA GeForce 6600GT, а также вся серия 6800. Объединять в массив, соответственно, можно только идентичные платы, причем нередко и производитель их должен быть одинаков.

Что касается конкуренции, то пока что NVIDIA «на коне»: чипсеты ATI подобной технологией еще не обзавелись, хотя это и ненадолго – инженеры канадской компании уже готовят нечто «вкусное» для ярых своих фанатов, желающих иметь максимум графической мощности (на момент написания статьи ATI уже готовила презентацию своей технологии в России).

Трудно сказать, насколько эффективна SLI от NVIDIA – факторов, влияющих на конечную производительность, довольно много. В этом материале мы не ставим перед собой целью выяснить, каков прирост от использования технологии. Нас она интересует, в первую очередь, тем, что создание подобного массива теоретически должно сильно сказаться на разгонном потенциале видеоподсистемы.

Почему? Все довольно просто: во-первых, увеличение частот двух плат будет осуществляться одновременно, а значит, любая из них может не дать раскрыть свои возможности другой из-за более низкого потенциала. Во-вторых, близкое расположение двух устройств с высоким тепловыделением, несомненно, отразится на их температурных показателях, что, скорее всего, дополнительно ограничит их возможности. Насколько сильно это ограничение, а также какова выгода от разгона SLI, нам и предстоит сейчас выяснить.

Наши герои

Для проведения тестирования мы решили использовать платы на двух чипсетах, «дружащих» с технологией SLI: NVIDIA GeForce 6800GT и мэйнстримовый NVIDIA GeForce 6600GT. Устройства, попавшие к нам, являются референсными, и их характеристики, возможно, тебе уже знакомы.

Итак, плата NVIDIA GeForce 6800GT – это чипсет NV40 с шестью вершинными и шестнадцатью пиксельными конвейерами в сочетании с 256 Мб памяти GDDR-3, имеющими латентность 2.0 нс и 256-битную шину передачи данных. Рабочие частоты чипа и памяти составляют соответственно 350 МГц и 1000 МГц.

Устройство оборудовано однослотовой системой охлаждения, представляющей собой сочетание двух радиаторов (один – для GPU, второй – для чипов памяти) в сочетании со смещенным влево относительно центра вентилятором. Сверху конструкция накрыта панелью с изображением символики NVIDIA – русалки Nalu.

NVIDIA GeForce 6600GT, как и положено Middle-End плате, имеет более приземленные спецификации: на пару с чипом NV43, снабженным восемью пиксельными и тремя вершинными конвейерами, здесь трудится память GDDR-3, установленная в количестве 128 Мб и имеющая уже 128-битную шину данных.

Модули здесь также имеют задержку 2.0 нс, что означает их штатную частоту работы 1000 МГц (чипсет работает на 500 МГц). Референсная система охлаждения NVIDIA GeForce 6600GT представляет собой небольшой алюминиевый радиатор с, опять же, смещенным вентилятором. Так как сверху конструкция накрыта крышкой, воздух прогоняется им вдоль всего радиатора и выдувается сбоку. Память, к сожалению, никаким охлаждением не снабжена.

Тестовая система

Для нашей благородной цели в этот раз необходимо было использовать действительно мощный тестовый стенд. Особенно высоки требования к процессору – он должен был иметь производительность, достаточную для того, чтобы нагрузить две далеко не самых слабых видеокарты.

Поэтому в качестве стенда мы использовали системный блок от компании Captain Flint, «Черная метка», позволивший реализовать все наши амбиции. Система снабжена мощнейшим процессором AMD Athlon 64 4000+, имеющим характеристики недавнего флагмана AMD – Athlon 64 FX-53. А это, ни много ни мало, частота 2.4 ГГц и кэш второго уровня объемом 1 Мб.

Базируется «камешек» на одной из топовых материнских плат компании MSI – модели K8N Diamond, собранной, естественно, на чипсете NVIDIA nForce4 SLI. Помимо этого, в актив тестового стенда запишем гигабайт оперативной памяти, представленной двумя модулями Kingston, работающими в двухканальном режиме.

Ну и упомянем элемент, наверное, не менее важный, чем процессор – питание. Для разгона системы, снабженной двумя весьма прожорливыми видеокартами на базе чипсета NV40, необходим действительно качественный и мощный блок питания.

К счастью, с этим все в полном порядке: 500-ваттное устройство от компании Defender легко обеспечило необходимой «пищей» всю нашу систему. Кстати, при сборе своей системы с SLI удели питанию самое пристальное внимание – современные платы NVIDIA очень привередливы к этому компоненту, а если учитывать еще и разгон, то некачественный блок питания легко может стать причиной глюков и даже сгорания твоего железа.

Остальные, не столь важные нам компоненты, ты можешь найти во врезке. Отметим только, что они также «не подкачали».

Тестовый стенд

  • Материнская плата – MSI K8N SLI (NVIDIA nForce4 SLI)
  • Процессор – AMD Athlon 64 4000+
  • Оперативная память – 2х512 Мб DDR400 Kingston
  • Жесткий диск – 2xWestern Digital 73 Гб 10000 rpm RAID
  • Оптический привод – NEC DVD-RW ND-3520A
  • Блок питания – Defender 500 Вт
  • Драйвера – NVIDIA ForceWare 71.89

Разгон

Чтобы изучить влияние технологии SLI на разгонный потенциал плат, нам пришлось провести исследование их как в массиве, так и по отдельности. После успешного оверклокинга slave-плата удалялась из системы, материнская плата переводилась в режим «Non-SLI» и проводился повторный разгон, уже в обычной конфигурации.

По такой методике тестировались как NVIDIA GeForce 6800GT, так и их младшие братья NVIDIA GeForce 6600GT. Чтобы изучить влияние конфигураций на уровень нагрева плат, до и после разгона по окончании тестов снимались показания температурных датчиков (эксперимент проводился с открытым корпусом, температура воздуха внутри которого составляла 30 градусов).

Пара слов о методике: она стандартна – использовалась проверенная в боях утилита RivaTuner, а стабильность проверялась прогоном синтетического теста 3DMark’03. Частоты повышались до первых признаков переразгона – появления артефактов или нестабильной работы.

Итак, вот чего мы смогли достичь: платы NVIDIA GeForce 6800GT, объединенные в SLI, с номинальных частот 350 МГц/1000 МГц сумели добраться до отметки 400 МГц по чипу и 1105 МГц по памяти. Добавление еще пяти мегагерц к обоим из составляющих приводило либо к зависанию теста, либо к искажению текстур.

Убрав ведомую (Slave) плату и разогнав оставшееся в гордом одиночестве устройство, мы смогли добиться лучшего результата: 420 МГц для чипа и 1140 МГц для памяти соответственно. Как ты видишь, наш прогноз оказался верен – SLI действительно уменьшает разгонный потенциал видеокарт.

Сравнив температуры в двух этих режимах, мы получили прекрасное обоснование этому явлению. В массиве температура разогнанного чипа составляла 83 градуса, но, освободившись от тепловой «обузы» по соседству он легко сбросил ее до 65 единиц по шкале старика Цельсия – согласись, немаленькая разница!

Добавим к этому, что slave-плата при разгоне грелась немного меньше – ее температура составила 72 градуса, что можно объяснить большим воздушным пространством вокруг ее чипа, чем вокруг GPU ведущего девайса.

Что до NVIDIA GeForce 6600GT, то с этими платами мы достигли следующих результатов: SLI-конфигурация разогналась до 585 МГц по ядру и 1240 по памяти, а обычный вариант достиг отметки соответствующих частот в 600 и 1240 МГц. Что и говорить, модули памяти показали очень неплохой результат: имея латентность 2.0 нс, они смогли достичь показателя 1.6-наносекундных экземпляров!

В то же время, удаление slave-платы не добавило им потенциала ни на грамм, притом, что из чипа удалось выжать дополнительные 15 МГц. Видимо, они попросту достигли своего частотного предела, хотя другой причиной можно считать отсутствие на них охлаждения, из-за чего в любом случае (и со SLI, и в обычном режиме) происходил банальный перегрев.

Теперь о температуре – в разогнанном состоянии «ведущий» чип нагрелся до 73 градусов, в то время как его «напарник» был чуть холоднее – 61 градус. В одиночном режиме этот показатель снизился до 51 градуса. Заметь, что температура чипов на платах, объединенных в SLI-конфигурацию, гораздо выше «одиночного» варианта, даже при условии того, что показатель разгона у них более низкий.

Результаты тестов

Получив необходимые значения частот, мы протестировали все конфигурации в 3DMark 2003, дабы закрепить данные реальными показаниями. Что из этого вышло, можно без труда разглядеть на наших графиках, а мы лишь добавим небольшие комментарии. Как видишь, максимальный прирост от разгона получила система из плат на базе NVIDIA GeForce 6800GT.

Немного меньше (в процентах, разумеется) удалось выжать из NVIDIA GeForce 6600GT, тем не менее, в обоих случаях увеличение производительности для SLI значительно превышает прирост у «обычной» конфигурации.

К примеру, платы на старшем чипсете имеют 10-процентный прирост «попугаев», в то время как удаление slave-девайса и последующий разгон «в одиночку» дает всего лишь 1 процент, то есть показатель хуже в десять раз. Температура же при переходе от одной платы к SLI-массиву увеличивается весьма значительно: в случае с NVIDIA GeForce 6800GT – на треть, с NVIDIA GeForce 6600GT – почти в полтора раза.

Выводы

Как ты видишь, разгон системы SLI может быть весьма оправданным решением – прирост производительности в массиве в процентном отношении гораздо выше прибавки от разгона одиночной платы.

Притом, это явление верно для любых устройств: как недорогих видеокарт среднего класса, так и для топовых девайсов (для них такая ситуация особенно характерна). Но для наилучшего эффекта мы бы посоветовали как можно более скрупулезно отнестись к подбору железа: платы не должны сильно отличаться разгонным потенциалом, и, самое главное, им следует обеспечить качественное охлаждение.

Экстремальным оверклокерам в таком случае стоило бы задуматься о «водянке» – с ней результат должен быть просто превосходным, остальным порекомендуем как минимум подобрать плату с изначально качественным кулером – хорошая двухслотовая система охлаждения лишней не будет никогда.

С другой стороны, две хорошие двухслотовые системы охлаждения – это уже настоящее испытание для твоих ушей :), но разве настоящего оверклокера могут остановить такие мелочи?

Статистика разгонов

В прошлом месяце в нашей Тестовой лаборатории было разогнано десять видеокарт. Мы расположили протестированные карты в порядке убывания разгонного потенциала по ядру и памяти в процентах от номинальных частот.

  1. Galaxy GeForce 6600 300/275 -> 545/330 – 81.5%/20%
  2. Leadtek WinFast PX6600 TD 300/275 -> 540/320 — 80%/16.5%
  3. Gainward PowerPack! Ultra/1960PCX XP Golden Sample GLH 300/275 -> 525/312.5 — 75%/13.5%
  4. Chaintech GeForce 6600 300/275 -> 450/285.5 — 50%/4%
  5. Asus EN6200TC 350/275 -> 440/332 — 26%/21%
  6. Leadtek WinFast A6600GT TDH 500/450 -> 578/570 – 15.5%/26.5%
  7. Gainward PowerPack! Ultra/2400PCX (GeForce 6800GT) 350/500 -> 405/555 — 16%/11%
  8. ASUS V9980 Ultra 475/475 -> 545/520 — 15%/9.5%
  9. PowerColor X800XL Pci-E 400/493 -> 438.8/546.8 — 10%/11%
  10. Asus EAX850XT PE 540/587.5 -> 573.5/614.3 — 6%/5.5%

В этом месяце предметом разгона стали процессоры для трех разных платформ: Socket 478, Socket 754 и LGA 775. Для разгона процессоров под Socket 754 использовался кулер Zalman CNPS 7000Cu, а для всех остальных — более продвинутая модель — Zalman CNPS 7700Cu.

Разгон производился на базе материнских плат: DFI Lanparty UT NF3 250Gb (Socket 754), Asus P5AD2-E Premium (LGA 775), Asus P4P800 SE (Socket 478). Для CPU Intel указывались маркировка и страна-изготовитель, а для AMD — маркировка, год и неделя выпуска. Процессоры также расположены в зависимости от соотношения итоговой частоты и номинальной (Raz).

  1. Intel Celeron 2.0 ГГц Socket 478 SL6VR China 100*20=2000 -> 166*20=3320 V=1.5375 В Raz=1.66
  2. Intel Pentium 4 505 LGA775 SL7YU China 20*133=2667 -> 20*205=4100 V=1,4875 B Raz=1.537
  3. Intel Celeron 2,4 ГГц Socket 478 SL6VU China 100*24=2400 -> 145*24=3480 V=1.55 В Raz=1.45
  4. Sempron 3100+ Socket 754 SDA3100AIP3AX 2004.40 200*9=1800 -> 284*9=2556 V=1.6 B Raz=1.42
  5. Athlon64 2800+ Socket 754 ADA2800AEP4AX 2004.46 200*9=1800 -> 283*9=2547 V=1.65 B Raz=1.415
  6. Intel Celeron D 340J LGA775 SL7TP Malay 22*133=2933 -> 22*186=4092 V=1.5125 B Raz=1.395
  7. Intel Pentium 4 530 LGA775 SL7PU Malay 15*200=3000 -> 15*260=3*3900 V=1.475 B Raz=1.3
  8. Intel Celeron D 345J LGA775 SL7TQ Malay 23*133=3066 -> 23*180=4140 V=1.525 B Raz=1.294
  9. Intel Pentium 4 640 LGA775 SL7Z8 China 16*200=3200 -> 16*253 =4048 V=1.525 B Raz=1.265
  10. Intel Pentium 4 EE 3.73 LGA775, инженерный 14*266=3733 -> 14*316=4424 V=1.4375 B Raz=1.185
Оцените статью
GPS