Dvě grafiky v systému - ATi CrossFire | Kapitola 3

i Zdroj: PCTuning.cz

Prvořadým cílem ATi bylo přinést možnost zvýšení kvality obrazu (kterou v době ohlášení CrossFire ještě nVidia nenabízela) a možnost použití nestejných grafických karet. Zde jsou všechny výhody, které ATi slíbila:

•  kompatibilitu karet různých výrobců
•  možnost zvýšení kvality obrazu (vhodné např. pro starší hry nebo aplikace limitované výkonem CPU, kde druhé jádro nepřináší výrazný nárůst výkonu)
•  funkčnost ve všech hrách (není třeba specifická podpora pro každý titul)
•  možnost spojení nestejně výkonných karet (v případě potřeby)

Současné řešení pro generaci X8x0 (R4x0) zakládá na použití dvou grafických karet. Klasické, která je běžně dostupná a CrossFire Master karty, které se v současné době expedují ze skladů. Tyto karty budou komunikovat přes PEG i přes externí kabelovou propojku.

Přestože čip obsahuje interní kompozitor, který je schopný části obrazu vykreslené jednotlivými čipy skládat do výsledné podoby, nemá specifické rozhraní pro komunikaci s dalším čipem a ta se standardně odehrává po sběrnici (PEG). Aby ATi snížila vytížení sběrnice, rozhodla se, že bude jedna karta (Master) doplněna o externí kompozitor a obraz bude posílán přes DVI externí propojkou a skládán externím kompozitorem. Komunikace po sběrnici je tedy použita pouze při režimu SuperAA.

Jednou z výhod ATi CrossFire je možnost použití karet, které nejsou úplně identické. Tuto výhodu lze využít především při použití karet od různých výrobců (různý BIOS, odlišná revize PCB apod.), ale spojování karet, jejichž výkon se výrazně liší, příliš vhodné není, neboť se rychlejší z karet přizpůsobí slabší.

Pokud jste si přečetli úvodní část článku, pak vlastně už technologickou stránku znáte, pro ty čtenáře, které přeskočili a zajímá je výhradně ATi CrossFire, mám shrnutí jednotlivých režimů i s obrázky:

SFR - Split-Frame Rendering / Scissors (nůžky)

i Zdroj: PCTuning.cz

Obraz je horizontálně rozdělen (v případě CF na přesné poloviny) a první vykresluje jeden čip, druhou druhý čip. Nevýhoda tohoto režimu spočívá v nemožnosti škálování geometrie. Další nedostatek se může projevit v okamžiku, kdy je horní polovina obrazu výrazně náročnější na zpracování, než spodní polovina.

SFR byl původním systémem Metabyte PGC (následně ho převzali a k obrazu svému upravili AlienWare, nVidia i ATi). Podoba SFR u ATi je oproti nVidia SLI mírně odlišná - obraz není při SLI rozdělen fixně na poloviny, ale dělící hranice je průběžně posouvána balančním softwarem, který podle náročnosti předchozích snímků analyzuje, která z částí obrazu je více náročná. Tento systém se neukázal jako neschůdnější (balanční software je další zátěží pro systém a v případě nižšího framerate - kdy jsou mezi jednotlivými snímky výraznější rozdíly - rozděloval výpočty ne vždy optimálně). Kvůli nižší efektivitě SFR používá nVidia i ATI režim AFR:

AFR - Alternate Frame Rendering

i Zdroj: PCTuning.cz

AFR je režim, který má ATi patentovaný již od dob Rage Fury MAXX (ta jej z 3D akcelerátorů používala jako první). Systém je jednoduchý - jeden grafický čip vykresluje liché snímky, druhý sudé snímky. Výhodou je, že škáluje nejen fillrate, ale i geometrický výkon.

Super-Tiling

i Zdroj: PCTuning.cz

Specifický režim ATi CF, který byl používán na profesionálních systémech. Spočívá v rozdělení celého obrazu na šachovnici, přičemž "světlá" políčka šachovnice vykresluje jeden čip, "tmavá" druhý (samotná políčka jsou rozdělena mezi jednotlivé pipelines). Nevýhoda - neškáluje geometrii. Výhody: ideální rozdělení zátěže mezi oba čipy, snadno může podporovat více čipů.

Super AA

i Zdroj: PCTuning.cz

Tento režim byl také používán v profi systémech Evans & Sutherland. Díky programovatelné pozici vzorků FSAA architektury R3xx a vyšší umožňuje, aby každá karta vykreslovala tentýž obraz, ale pozice AA vzorků jsou pro každý čip rozloženy jinak a tudíž po prolnutí obou obrazů dojde k efektivnímu zdvojnásobení účinnosti FSAA. Na obrázku si můžete všimnout, že rozložení vzorků je oproti režimu jedné karty upraveno tak, aby bylo co možná nejlepší a vykrývalo plochu celého pixelu.

Limity Radeonů X8x0 v CrossFire

i Zdroj: PCTuning.cz

CrossFire k přenosu obrazu ze Slave karty (tj. ta klasická) na Master kartu (tj. ta nová) používá DVI. To znamená: příslušný vykreslený úsek obrazu projde z grafického čipu (slave karta) do TMDS převodníku, odkud putuje DVI výstupem skrz externí kabel do vstupu Master karty. Tam převezme iniciativu TMDS přijímač (vizo obrázek - reciever) a předá obraz kompozitoru, který složí části ze slave/master karet do výsledného obrazu. Ten je předán (podle toho jestli bude zobrazen na analogovém nebo digitálním monitoru) RAMDAC, nebo TMDS převodníku a následuje monitor/LCD apod.

Bohužel, použité převodníky společnosti Silicon Image jsou schopny při rozlišení 1600*1200 přenést pouze 60 snímků za vteřinu (=obnovovací frekvence 60Hz), což nevadí, pokud je jako zobrazovací adaptér použit LCD panel, ale majitelé CRT monitorů to mohou posuzovat jako zásadní nedostatek - refresh rate 60Hz není pro oči právě to nejlepší, obzvlášť na levnějších monitorech.Toto je asi největší nedostatek současné podoby ATi CrossFire - jediné "štěstí v neštěstí" pro ATi i případné zájemce je, že se netýká stále rozšířenějších LCD panelů.

Druhým limitem, i když ne tak výrazným, je přenos obrazu přes sběrnici při režimu SuperAA, což má za následek o něco výraznější propad výkonu. Jak problém s 60Hz při 1600*1200, tak přenos obrazu SuperAA po sběrnici, bude vyřešen na "CrossFire II", tedy řešení pro karty založené na čipech nové generace, R5xx. ATi na nich již používá vlastní dual-link DVI s dvojitou přenosovou kapacitou. Obraz v případě SuperAA bude přenášen externě a skládán přídavným kompozitorem, jako v ostatních režimech, takže se PEG sběrnici uleví.

i Zdroj: PCTuning.cz	i Zdroj: PCTuning.cz
R520 CrossFire: 2048x1536@70Hz	R520 CrossFire Master
i Zdroj: PCTuning.cz	i Zdroj: PCTuning.cz
R520 CrossFire Master	R520 CrossFire Master - nový konektor