Тема 3.7. Основные характеристики видеоадаптеров и технология SLI

В таб. 3.7.1 приводятся основные характеристики современных видеоадаптеров и графических процессоров.

Таблица 3.7.1. Характеристики современных видеоадаптеров

Наиболее революционным решением в развитии ГП последнего поколения является технология SLI (Scanline Interleaving, метод чересстрочного рендеринга), предложенная компанией NVIDIA, заключающаяся в параллельном использовании двух графических процессоров.

Подобный подход к увеличению производительности видеоподсистемы не является новым, поскольку впервые такую технологию предложила компания 3dfx в 1998 г., у которой графический адаптер Voodoo2 был оснащен двумя ГП. Для согласования данных и синхронизации контроллеры соединялись специальным кабелем. Каждый контроллер обрабатывал половину кадра – один окрашивал точки нечетных строк, второй четных. Однако вследствие некоторых сложностей фирма 3dfx прекратила самостоятельное существование и была поглощена компанией NVIDIA вместе с правами на уникальные технологии и командой разработчиков.

Вариант параллельного включения ГП, предложенный компанией NVIDIA, заметно отличается от реализованного некогда инженерами 3dfx. Во-первых, NVIDIA отказалась от использования двух микросхем на одной плате, каждый графический адаптер в SLI-связке оснащен только одним ГП. Во-вторых, изменен и сам подход к разделению нагрузки между платами: в отличие от конфигураций с Voodoo2, в которых нагрузка распределялась симметрично, в NV40 реализовано динамическое распределение нагрузки. При таком подходе кадр делится не чересстрочно, а на две сплошные части. Самое важное, что эти части могут содержать разное количество строк – в этом и заключается динамическое распределение нагрузки. Соотношение количества строк зависит от сложности, т. е. числа объектов в разных частях экрана: как правило, в компьютерных играх нижняя часть кадра насыщена деталями, в то время как верхняя, изображающая, например, небо, в основном однородна. Динамическое распределение нагрузки позволяет, с одной стороны, уравнять время, затрачиваемое каждым графическим адаптером на обработку своей части кадра, а с другой – минимизировать дублирование передаваемой адаптерам информации.

Графические адаптеры в SLI-конфигурации соединяются платой-перемычкой, надеваемой на специальные 26-контактные разъемы в верхней части платы. Именно название этой платы Scalable Link Interface (интерфейс масштабируемых соединений) и позволило компании NVIDIA сохранить известную пользователям аббревиатуру SLI.

По результатам тестов установлено, что производительность достигает теоретического максимума и в зависимости от типа приложения составляет от 85 до 100.

На рис. 3.7.1 показан пример реализации технологии SLI и специальная перемычка, обеспечивающая физическое соединение между видеоадаптерами.

Рисунок 3.7.1.

Одна из важных частей ГП – RAMDAC (цифро-аналоговый преобразователь данных, хранящихся в памяти). Он выводит на экран содержимое кадрового буфера. Все современные ГП оснащаются 300–400-МГц RAMDAC и блоками TDMS для вывода сигнала на цифровые панели и позволяют выводить одновременно два независимых изображения на разные мониторы. От возможностей RAMDAC (частота, разрядность и т.д.) зависит качество получаемого изображения. В процессе работы видеоадаптера, сформированное для вывода на экран монитора изображение, хранящееся в кадровом буфере, последовательно считывается графическим контроллером и передается в RAMDAC. RAMDAC формирует аналоговый RGB-сигнал, который вместе с сигналами синхронизации передаётся на монитор.

Видеокарта помимо стандартного интерфейса подключения монитора содержит один или несколько разъемов для внутренних соединений. Один из них носит название Feature Connector и служит для предоставления внешним устройствам доступа к видеопамяти и изображению. К этому разъему может подключаться телеприемник, аппаратный декодер MPEG, устройство ввода изображения и т.п. На некоторых платах предусмотрены отдельные разъемы для подобных устройств.