AMD CrossFire - AMD CrossFire

AMD CrossFire
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Hersteller AMD
Typ Multi- GPU
Verbindung

AMD CrossFire (auch bekannt als CrossFireX ) ist ein Markenname für die Multi- GPU- Technologie von Advanced Micro Devices , die ursprünglich von ATI Technologies entwickelt wurde . Die Technologie ermöglicht die Verwendung von bis zu vier GPUs in einem einzigen Computer, um die Grafikleistung zu verbessern.

Die zugehörige Technologie, die in mobilen Computern mit externen Grafikkarten, beispielsweise in Laptops oder Notebooks, verwendet wird, wird als AMD Hybrid Graphics bezeichnet .

Der Markenname CrossFire wurde im September 2017 von AMD eingestellt, das Unternehmen entwickelt und unterstützt die Technologie jedoch weiterhin für DirectX-11- Anwendungen. Für DirectX 12- Anwendungen hat AMD das mGPU-Branding (auch als Multi-GPU bekannt), mit dem Unterschied, dass Softwareentwickler mGPU-kompatible Profile für ihre Anwendungen erstellen müssen, während AMD zuvor die Profile für DirectX 11-Anwendungen erstellt hat.fire more

Konfigurationen

Erste Generation

CrossFire wurde erstmals am 27. September 2005 der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Das System erforderte ein CrossFire-kompatibles Motherboard mit einem Paar ATI Radeon PCI Express (PCIe)-Grafikkarten. Radeon x800s , x850s, x1800s und x1900s wurden in einer regulären Edition und einer "CrossFire Edition" mit in die Hardware integrierter "Master"-Fähigkeit geliefert. "Master"-Fähigkeit ist ein Begriff für 5 zusätzliche Bild-Compositing-Chips, die die Ausgabe beider Karten kombinieren. Man musste eine Master-Karte kaufen und sie mit einer normalen Karte aus der gleichen Serie kombinieren. Die Master-Karte wird mit einem proprietären DVI- Y-Dongle geliefert, der in die primären DVI-Ports beider Karten und in das Monitorkabel eingesteckt wird . Dieser Dongle dient als Hauptverbindung zwischen beiden Karten und sendet unvollständige Bilder zwischen ihnen und vollständige Bilder an den Monitor. Low-End-Radeon x1300- und x1600-Karten haben keine "CrossFire Edition", sondern werden per Software aktiviert, wobei die Kommunikation über die Standard- PCI-Express- Steckplätze auf dem Motherboard weitergeleitet wird. ATI hat derzeit nicht die Infrastruktur geschaffen, um FireGL- Karten in einer CrossFire-Konfiguration einzurichten. Die "Slave"-Grafikkarte musste aus derselben Familie wie der "Master" stammen.

Ein Beispiel für eine Einschränkung in Bezug auf eine Master-Card-Konfiguration wäre die CrossFire-Implementierung der ersten Generation in der Radeon X850 XT Master Card. Da ein Compositing-Chip von Silicon Image (SiI 163B TMDS) verwendet wurde, war die maximale Auflösung eines X850 CrossFire-Setups auf 1600 × 1200 bei 60 Hz oder 1920 × 1440 bei 52 Hz begrenzt. Dies wurde als Problem für CRT- Besitzer angesehen, die CrossFire verwenden wollten, um Spiele mit hohen Auflösungen zu spielen, oder Besitzer von Widescreen- LCD- Monitoren. Da viele Leute eine Bildwiederholfrequenz von 60 Hz mit einer Kathodenstrahlröhre fanden, um die Augen zu belasten, wurde die praktische Auflösungsgrenze 1280 × 1024, was CrossFire nicht genug pushte, um die Kosten zu rechtfertigen. Die nächste Generation von CrossFire, wie sie von den X1800 Master-Karten verwendet wird, verwendet zwei Sätze von Compositing-Chips und einen benutzerdefinierten Dual-Link-DVI-Y-Dongle mit doppelter Dichte, um die Bandbreite zwischen den Karten zu verdoppeln und die maximale Auflösung und Bildwiederholfrequenz auf ein weitaus höheres Niveau zu bringen .

Zweite Generation (Software CrossFire)

Bei Verwendung mit dem Mainboard-Chipsatz "CrossFire Xpress 3200 " von ATI wird die "Master"-Karte nicht mehr für jede "CrossFire Ready"-Karte (mit Ausnahme der Radeon X1900-Serie) benötigt. Mit dem CrossFire Xpress 3200 können zwei normale Karten in einem Crossfire-Setup betrieben werden, wobei der PCI-Express-Bus für die Kommunikation verwendet wird. Dies ähnelt X1300 CrossFire, das ebenfalls PCI Express verwendet, außer dass das Xpress 3200 für die Kommunikation zwischen Grafikkarten mit geringer Latenz und hoher Geschwindigkeit entwickelt wurde. Obwohl die Leistung beeinträchtigt war, wurde dieser Schritt als allgemeine Verbesserung der Marktstrategie angesehen, da Crossfire Master-Karten teuer, stark nachgefragt und im Einzelhandel weitgehend nicht erhältlich waren.

Obwohl der CrossFire Xpress 3200-Chipsatz tatsächlich CrossFire über den PCI-Express-Bus für jede Radeon-Serie unterhalb der X1900s unterstützt, haben sich die Treiberanpassungen für diese CrossFire-Methode für die X1800-Serie noch nicht verwirklicht. ATI hat angekündigt , dass zukünftige Überarbeitungen der Catalyst-Treibersuite das enthalten werden, was für X1800 dongleless CrossFire erforderlich ist, hat jedoch noch kein genaues Datum genannt.

Dritte Generation (CrossFireX)

Eine CrossFireX-Verbindung auf einer Grafikkarte
Ansicht von oben
Unteransicht eines CrossFireX-Bridge-Interconnects.
AMD CrossFireX und einige R700-GPUs in der Radeon HD 4000-Serie
Ein Beispiel für die CrossFire-Nutzung mit zwei Radeon HD 4850-Karten ( RV770 GPU)

Mit der Veröffentlichung der Radeon X1950 Pro ( RV570 GPU) hat ATI die Verbindungsinfrastruktur von CrossFire komplett überarbeitet, um die Notwendigkeit früherer Y- Dongle- /Master-Karten- und Slave-Kartenkonfigurationen für den Betrieb von CrossFire weiter zu beseitigen . Der CrossFire-Anschluss von ATI (CrossFire Bridge Interconnect oder CFBI-Link) ist jetzt ein bandähnlicher Anschluss, der an der Oberseite jedes Grafikadapters angebracht ist, ähnlich den SLI- Brücken von nVidia , jedoch unterschiedlich in physischer und logischer Natur. Als solche gibt es keine Master Cards mehr und werden nicht für die maximale Leistung benötigt. Pro Karte können zwei Dongles verwendet werden; diese wurden mit der Veröffentlichung von CrossFireX vollständig genutzt. Die Karten der Radeon HD 2900- und HD 3000-Serie verwenden dieselben Flachbandanschlüsse, aber die Karten der HD 3800-Serie benötigen nur einen Flachbandanschluss, um CrossFireX zu ermöglichen. Im Gegensatz zu älteren Serien von Radeon-Karten können verschiedene Karten der HD 3800-Serie in CrossFireX kombiniert werden, jede mit separater Taktsteuerung.

Seit der Veröffentlichung der Desktop-Plattform mit dem Codenamen Spider von AMD am 19. November 2007 wurde das CrossFire-Setup mit Unterstützung für maximal vier Grafikkarten mit dem 790FX-Chipsatz aktualisiert ; das CrossFire-Branding wurde dann in „ ATI CrossFireX “ geändert . Das Setup, das laut internen Tests von AMD bei mehreren Spielen und Anwendungen, die massive Grafikfähigkeiten des Computersystems erforderten, eine mindestens 3,2-fache Leistungssteigerung bringen wird, richtet sich an den Enthusiastenmarkt.

Eine spätere Entwicklung der CrossFire-Infrastruktur umfasst eine Dual-GPU mit integrierter PCI-Express-Bridge, die Anfang 2008 veröffentlicht wurde, die Radeon HD 3870 X2 und später in Radeon HD 4870 X2 Grafikkarten, die nur einen CrossFire-Anschluss für Dual-Karte, vier Skalierbarkeit der GPU. Bei Verwendung von zwei GPUs an Bord desselben Systems können die HDMI-Anschlüsse der GPUs nicht gleichzeitig funktionieren.

Eine frühere CrossFireX- und Chipsatz-Kompatibilitätstabelle wird hier gezeigt: Die neuesten Kompatibilitätstabellen vom April 2014 zeigen, dass AMD 890-, 990- und A75-Chipsätze – und viele Intel-Chipsätze, einschließlich Z68- und X79-Chipsätze – mit CrossFireX kompatibel sind; Sie zeigen auch, welche GPU-Karten mit einer externen Bridge gepaart werden können (HD 7750, HD 5750, HD 4350, HD 4550, HD 4650, HD 4670 Karten können ohne eine externe Bridge gepaart werden, obwohl die Diagramme auch darauf hinweisen, dass einige Modelle von andere als AMD benötigen möglicherweise noch die Brücke).

Vierte Generation (XDMA)

XDMA ähnelt möglicherweise dem AMD DirectGMA (Direct Graphics Memory Access), das auf den Produktlinien AMD FirePro und Radeon Pro zu finden ist.

Die Grafikkarten Radeon R9 290 und R9 290X (veröffentlicht am 24. Oktober 2013 und basierend auf Graphics Core Next 1.1 "Volcanic Islands" ) sowie GPUs, die neuere Versionen von GCN verwenden, haben keine Bridging-Ports mehr. Stattdessen verwenden sie XDMA , um einen direkten Kommunikationskanal zwischen den mehreren GPUs in einem System zu öffnen und über denselben PCI-Express-Bus zu arbeiten, der von AMD Radeon-Grafikkarten verwendet wird.

PCI Express 3.0- Lanes bieten im Vergleich zu aktuellen externen Bridges (900 MB/s) eine bis zu 17,5-mal höhere Bandbreite (15,754 GB/s für einen ×16-Steckplatz), wodurch die Verwendung einer CrossFire-Bridge überflüssig wird. Daher wurde XDMA aufgrund der höheren Anforderungen an die GPU-Verbindungsbandbreite ausgewählt, die von AMD Eyefinity und neuerdings von Monitoren mit 4K-Auflösung erzeugt wurden . Die Bandbreite des von XDMA geöffneten Datenkanals ist vollständig dynamisch, skaliert sich selbst mit den Anforderungen des gespielten Spiels und passt sich erweiterten Benutzereinstellungen wie der vertikalen Synchronisation (vsync) an.

Darüber hinaus sind einige neuere Karten in der Lage, sich mit Karten der 7000er-Serie zu paaren , die auf der Graphics Core Next 1.0 "Southern Islands" -Architektur basieren . Zum Beispiel kann eine R9-280X-Karte in einem CrossFireX-Setup zusammen mit einer HD 7970-Karte verwendet werden, hauptsächlich weil es sich um dasselbe Produkt mit unterschiedlichen Taktraten handelt.

GPUOpen bietet einige MIT-lizenzierte Quellcodes für DirectGMA-Sachen mit mehreren AMD-GPUs in Verbindung mit Direct3D 11, OpenGL und OpenCL: https://github.com/GPUOpen-LibrariesAndSDKs/DirectGMA_P2P

Hybrid CrossFireX (Dual-Grafik)

Es gibt auch einen "Hybrid"-Modus von CrossFireX, der die On-Board-Grafik unter Verwendung der AMD- Northbridge- Architektur mit ausgewählten Grafikkarten kombiniert , um die Leistung zu erhöhen. Die aktuelle Generation heißt Hybrid CrossFireX und ist für Mainboards mit integriertem AMD-Chipsatz in den GPUs der 7er und 8er Serie verfügbar , genannt Hybrid CrossFireX .

Diese Kombination führt zu Energieeinsparungen bei der Verwendung einfacher oder 2D-Grafiken und Leistungssteigerungen von 25 % bis über 200 % bei 3D-Grafiken gegenüber der Verwendung einer Nicht-CrossFire-Option. Ab März 2012 heißt dies nun " AMD Radeon Dual Graphics " und bedeutet die Verwendung von Fusion-APUs der A-Serie zusammen mit Grafikkarten.

Vergleiche zu Nvidia SLI

Ähnlichkeiten

In einigen Fällen verbessert CrossFire die 3D-Leistung nicht – in einigen extremen Fällen kann es die Framerate aufgrund der Besonderheiten der Codierung einer Anwendung verringern. Dies gilt auch für Nvidias SLI, da das Problem bei Multi-GPU-Systemen inhärent ist. Dies wird häufig beobachtet, wenn eine Anwendung mit niedrigen Auflösungen ausgeführt wird.

Bei der Verwendung von CrossFire mit AFR kann die subjektive Framerate oft niedriger sein als die Framerate, die von Benchmarking-Anwendungen gemeldet wird, und kann sogar schlechter sein als die Framerate des Einzel-GPU-Äquivalents. Dieses Phänomen ist als Mikrostottern bekannt und gilt auch für SLI, da es bei Multi-GPU-Konfigurationen inhärent ist. AMD CrossFireX- und NVIDIA SLI-Setups erfordern beide Brücken und ein Netzteil (PSU), das die GPUs mit ausreichend Strom versorgen kann. 6-polige (75 Watt 3+3, jetzt seltener werdend), 8-polige (150 Watt 4+4) und 16-polige (300 Watt 8+8) Netzstecker sind in heutigen Grafikkarten üblich.

Vorteile

CrossFire kann mit GPU-Karten der gleichen Generation und Fabrikation implementiert werden (dies wird mit Nvidias SLI verglichen, das im Allgemeinen nur funktioniert, wenn alle Karten die gleiche GPU und Marke haben). Dies ermöglicht es Käufern, die im Laufe der Zeit über unterschiedliche Budgets verfügen, verschiedene Karten zu kaufen und dennoch die Vorteile einer höheren Leistung zu nutzen. Mit den Karten der neuesten Generation werden sie nur mit anderen Karten ihrer Unterserie ins Kreuzfeuer geraten. Zum Beispiel können GPUs der gleichen Serie miteinander gekreuzt werden. So kann eine GPU der 5800er Serie (zB 5830) zusammen mit einer anderen 5800er GPU (zB 5870) betrieben werden. Allerdings können GPUs, die nicht der gleichen Hunderter-Reihe angehören, nicht erfolgreich gekreuzt werden (zB ein 5770 kann nicht mit einem 5870 laufen). Die einzige Ausnahme ist, dass die HD 7870 XT-Karten mit einer GPU der HD 7900-Serie (z. B. einer 7950) in einer Crossfire-Konfiguration verwendet werden können, da sie dieselbe GPU haben.

AMD CrossFire- und SLI-Konfigurationen können viele Monitore unterschiedlicher Größe und Auflösung ausführen. Sowohl SLI- als auch CrossFire-Setups erlauben nur bis zu vier 8K-Monitore (7680 x 4320) oder acht 4K-Monitore (3840 x 2160). Jeder Monitor benötigt eine eigene dedizierte Grafikkarte (außer 4K und Standard-HD), in diesem Fall können bis zu zwei Monitore auf einer dedizierten Grafikkarte sein.

Nachteile

Der größte Nachteil von CrossFire ist, dass es nur im Vollbildmodus funktioniert und im randlosen/Fenstermodus eine extrinsische Unterstützung für Software oder Spiele erfordert.

Die CrossFire-Implementierungen der ersten Generation (die Radeon X800- bis X1900-Serie) erfordern ein externes Y-Kabel/ Dongle für den Betrieb im CrossFire-Modus, da der PCI-Express-Bus nicht genügend Bandbreite bereitstellen kann, um CrossFire ohne nennenswerten Leistungsverlust auszuführen.

Siehe auch

Verweise

Externe Links