3dfx的遗产,NVIIDA的密技
还记得3dfx吗?没错,就是这家传奇的图形卡厂商在10年前告诉我们什么是3D计算机图形技术,什么是3D游戏。同时3dfx也给我们带来了个技术名词——SLI。正是3dfx SLI技术让我们看到了图形卡并行计算的曙光。而当时称霸整个图形卡行业的3dfx似乎也认为SLI技术是其未来发展方向,于是我们就看到了Voodoo2用线缆实现的SLI、Voodoo5直接在PCB上的VSA100芯片SLI。

两片Voodoo 2搭建的SLI系统
可怜的3dfx显然过高的估计了自己的实力,在独立制造显卡产品之后,昔日的盟友Diamond、Creative等迅速倒戈相向。此时恰逢AGP平台遍地开花,这样,NVIDIA的迅速壮大和发展就成了理所当然的事。随后图形卡市场展开全面的混战,当时的选手有3dfx Voodoo3、NVIDIA Riva TNT、Matrox Mastique 220、Number9 Velocity6000,连一直致力于专业市场的3dlabs也在那个时候推出半民用的Premedia2分一杯羹。

3dfx的SLI工作方式示意图
世间万事总是分久必合,合久必分。诸侯混战的图形卡市场在John Carmack的Quake3和微软推出他们DirectX 6之后迅速整合。3dlabs淡出娱乐卡市场,ATi在当时也刻意低调耕耘他们的商业图形卡领域。就在一夜之间娱乐图形卡的对决变成了NVIDIA与3dfx的对决,NVIDIA的6个月新品策略此时开始发力——当3dfx还在voodoo3系列上做着称霸图形业大梦的时候,NVIDIA Riva TNT2 Ultra已经悄悄的在性能上彻底压倒Voodoo3系列。
TNT2 Ultra问世6个月后,划时代的Geforce256 GPU问世。3dfx Voodoo5系列显卡纵然有N多的VSA-100芯片也无力回天。没多久3dfx便被他的老对手——3dfx曾经认为是小弟弟的NVIDIA收购。

ATi Rage Fury MAXX曙光女神
事实上,在整个图形卡发展过程中,除NVIDIA外大部分厂商都有各种各样的多显卡/芯片并行解决方案。其中比较著名的当然就是Wicked3D PCG方案和ATi Rage Fury MAXX曙光女神了。如你所见,无论是PCG还是ATi MAXX方案,都不能很好的对两片显卡的负载进行平衡。而在当时对3D场景进行对象分割的技术更是天方夜谭。Shader执行如何分配?那时候还没Shader这个概念。
由于负载平衡的问题和多芯片方案的种种弊端,最终Voodoo2 SLI需要游戏的大量修改配合。Wicked3D PCG方案在合并画面的时候往往会把游戏搞得支离破碎。ATi Rage Fury MAXX下场更惨——ATi至今没能开发出它在windows NT、Windows2000下的驱动程序。随后AGP大潮来临每片主板上都仅仅只有1个AGP接口,多显卡并行方案最终退出民用历史舞台……
NVIDIA SLI的平衡魔方
PCI Express平台的流行成为多板卡并行方案的新契机。只要主板芯片组的处理能力足够,我们便能在主板上看到任意数量的PCI Express插槽。而PCI Express插槽中传输数据链路(PCI Express Lane)的自由配置也是多板卡并行方案曾经梦寐以求的。时间推移到2004年6月29日,NVIDIA在这天宣布SLI技术回来了!新的SLI技术不仅全面数字化,同时还将包含在NV40以后的NVIDIA所有PCI Express接口图形卡中。

NV40内核的部分逻辑电路被称做MIO

用于连接两款SLI显卡的桥接器
回来的SLI技术已经和曾经的Voodoo SLI技术有着天渊之别。他们之间最为明显的区别便是NVIDIA SLI将会全面数字化,同时构建在PCI Express总线上。新的NVIDIA SLI技术已经“潜伏”在NV4x系列全线产品中。在NV4x GPU内核中有部分的逻辑被叫做MIO,这些逻辑与引脚直接连接,然后可以再通过PCB上引出。通过MIO接口GPU之间能够快速的直接的交换数据。与此同时在显卡PCB上方的MIO接口在组建SLI的时候只要安装一个桥接器即可。很短的布线长度、简单的连接方式和全数字化的内容传输使得NVIDIA SLI技术在实现过程中能始终保持稳定。

再让我们看看并行处理技术中最为关键的负载平衡技术。当年所有的板卡都因为并行模式下的负载平衡问题而败走麦城,NVIDIA自然也明白这一点。据NVIDIA透露,NVIDIA在接收3dfx之后便马上投入了SLI技术的继续研发上。同时驱动对于SLI技术的研发也早在2年前就全面展开,新的NVIDIA SLI技术不仅能够向它早死的前辈那样在最终光栅化/象素填充部分进行并行处理,对于Shader和Vertex NVIDIA SLI也能够轻易的实现并行处理。
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