Преимущества и недостатки двух разных видеокарт на одном компьютере
Установка двух или более видеокарт, работающих совместно, обеспечивает улучшенную производительность видео, 3D и игр по сравнению с одной видеокартой. Как AMD, так и Nvidia предлагают решения для работы с двумя или более видеокартами, но чтобы решить, стоит ли принимать это решение, нужно рассмотреть требования и преимущества.
Требования к системе с двумя видеокартами
Преимущества
Недостатки
Большим недостатком двух видеокарт в одном компьютере является стоимость. Поскольку топовые видеокарты уже стоят 500 долларов и более, многим потребителям трудно позволить себе вторую. Хотя ATI и Nvidia предлагают более дешевые карты с поддержкой двух карт, зачастую лучше потратить одинаковое количество денег на одну карту с одинаковой или иногда лучшей производительностью, чем на две недорогие.
Другая проблема заключается в том, что не все игры выигрывают от нескольких видеокарт. Эта ситуация значительно улучшилась с тех пор, как были представлены первые настройки с двумя картами, но некоторые графические движки по-прежнему плохо справляются с двумя видеокартами. Фактически, некоторые игры могут показывать небольшое снижение производительности по сравнению с одной видеокартой. В некоторых случаях происходит поддергивание, из-за которого изображение видео выглядит прерывистым.
Современные видеокарты очень энергоемки. Наличие двух из них в системе может почти удвоить количество потраченой эллектроэнергии, необходимое для их запуска в тандеме. Например, для правильной работы одной видеокарты высокого класса может потребоваться блок питания на 500 Вт. Наличие двух таких же карт может потребовать около 850 Вт. Большинство настольных компьютеров не оснащены такими мощными блоками питания. Обратитесь к мощности вашего компьютера и требованиям, прежде чем покупать более мощное оборудование.
Преимущества производительности в среде с двумя картами зависят от других компонентов компьютерной системы. Даже с двумя графическими картами самого высокого класса процессор нижнего уровня может регулировать объем данных, которые система может предоставить графическим картам. В результате двойные видеокарты обычно рекомендуются только в высокопроизводительных системах.
Кто должен установить две видеокарты?
Для среднего потребителя запуск двух видеокарт не имеет особого смысла. Общие затраты на материнскую плату и видеокарты, не говоря уже о других основных аппаратных средствах, которые необходимы для обеспечения достаточной скорости графики, являются непомерно высокими. Однако это решение имеет смысл, если вы хотите запускать игры на нескольких дисплеях или в экстремальных разрешениях.
Есть ли практическая польза от двух видеокарт в играх
Что делать, если ваш компьютер не «тянет» современные игры? Если процессор и память у вас на уровне, то слабое звено в вашей системе — именно видеокарта. Итак, подключаем две видеокарты к одному компьютеру — в этой статье.
Как подключить 2 видеокарты к компьютеру
Причины использования двух видеокарт
Подобная установка может преследовать разные цели: увеличение мощности графической системы, распределение задач между GPU.
Улучшение графики в играх
Совместное использование 2-х видеокарт на компьютере позволяет поднять производительность системы и частоту кадров (fps), что делает «картинку» в играх более детальной и реалистичной. Облегчается обработка 3D графики, также можно задать установки изображения вплоть до 4K или «разбить» его на несколько экранов. Обычно прирост достигает 50%-70%, на некоторых играх возможно увеличение fps почти в 2 раза.
Раздельное использование
Два графических процессора используются отдельно для одновременного решения разных задач. Можно играть в игру на одной видеокарте и тут же, задействовав другую, выложить записанное видео в Интернет. Выгода здесь в том, что два GPU работают независимо друг от друга, поэтому не пострадает ни графика в игре, ни стрим. При использовании же одной карты неизбежным было бы падение fps игры и подергивания в стриме.
Видеомонтаж забирает большую долю производительности компьютера. Рендеринг на видеокарте намного эффективнее, чем просчет кадров с помощью центрального процессора (ЦП). Поэтому использование второго графического процессора (ГП) для монтажа видеоматериала позволит сократить время процесса и не нагрузит другую видеокарту.
Если есть два монитора, то можно вывести изображение двух GPU на них. На одном можно смотреть фильм, а с другого выйти в Интернет. Цели могут быть разные, но удобство в использовании двух мониторов очевидно. Хотя этого можно добиться и с одним видеоадаптером.
Зачем это нужно?
Здесь может быть несколько вариантов.
Причины для установки 2 видеокарт
Что же, рассмотрим оба варианта.
Технологии совмещения и алгоритмы их функционирования
Два производителя графических процессоров: Nvidia и AMD — используют схожие принципы при соединении двух видеоадаптеров, но есть различия.
SLI от Nvidia
Впервые аббревиатура «SLI» стала использоваться компанией 3dfx в 1998 году. Расшифровывалась она, как Scan Line Interleave, что в переводе означает «чередование строк». 3dfx хотела объединить 2 графических чипа для получения огромного, на тот момент, разрешения 1024 x 768. Каждый чип обрабатывал чётную или нечётную строку, и далее все строки складывались. Но недоработки и ограниченность графического порта AGP не позволили успешно внедрить технологию. В 2001 году 3dfx была куплена компанией Nvidia.
После разработки PCI-Express появилась возможность подключения 2-х и более видеокарт в одном компьютере. Nvidia возрождает в 2004 году проект под той же аббревиатурой, но принцип работы уже другой. SLI теперь означает Scalable Link Interface, что в переводе — «масштабируемый интерфейс». В данной технологии процесс взаимодействия карт и построения графики происходит по следующим алгоритмам:
Минусом данного рендеринга является то, что на реальной «картинке» эффективность его будет падать. Первому ГП может достаться простой участок, без большого количества деталей и эффектов, и для неё время обработки будет минимально. У второго, наоборот, часть кадра может изобиловать мелкими деталями, ему понадобится большее время на визуализацию. Из-за этого первая карта будет «простаивать» определенное время, общий fps будет ниже.
Установка видеокарты на компьютер
CrossFire от AMD
РазработкуCrossfire начала компания ATIRadeon в 1999 году. Первоначально режим совмещения двух видеопроцессоров назывался MAXX. В 2004 году название сменилось на Crossfire. После покупки ATI Radeon компанией AMD, технология приобрела название AMD CrossFireX. У AMD также есть несколько алгоритмов работы ГП, некоторые схожи с режимами Nvidia:
Дальнейшее развитие параллельного соединения GPU
С выходом нового поколения видеокарт GeForce RTX, NVIDIA анонсировала и новый интерфейс (мост) NVLink для соединения двух графических процессоров для совместной работы. Соединяются они при помощи NVLink Bridge
. Скорость передачи данных по новому интерфейсу по сравнению со SLI выросла в 10 раз. С 10 Гбайт/с до 100 Гбайт/с. NVLink поддерживают только GeForce RTX 2080 и RTX 2080 Ti, модели 2070 и 2060 его лишены.
Судя по моему анализу различных игровых тестов, проведенных с двумя видеокартами последних поколений 2080Ti, новый интерфейс практически во всех современных играх в разрешении 8k (7680 × 4320 точек) дает минимум 40% прирост производительности, по сравнению с работой SLI режима на двух 1080Ti. Ниже на изображении я привел результаты одного из таких тестов.
Мониторы 8k сейчас еще очень дороги и практическая польза такого теста минимальна, но он хорошо показывает перспективы возможного увеличения применения двух видеокарт в недалеком будущем.
Стоит обратить внимание на результаты тестирования двух RTX 2080. Они значительно хуже его старшего собрата. В игре Rise of the Tomb Raider две 2080Ti в 8k выдают 50fps, а 2080 только 37fps. Это сильное падение производительности.
Не думаю, что это связано с недостатком видеопамяти. Скорее всего, драйвера для распараллеливания графических данных лучше оптимизированы под 2080Ti, так как по своим характеристикам она близка к профессиональным решениям NVIDIA для параллельных вычислений, под которые изначально и разрабатывался новый интерфейс. Я надеюсь, что более поздние версии драйверов доведут до ума и они будут оптимизированы значительно лучше.
Кстати, NVLink, в отличие от SLI, поддерживает объединение видеопамяти обоих видеокарт.
Комплектующие для подключения
Для полноценного функционирования SLI или Crossfire и объединения двух видеокарт на компьютере необходимо выполнить следующие требования:
На материнской плате должны быть 2 слота PCI—Express в конфигурации PCI-E x16. Или один слот x16, второй — x8. В противном случае выгоды от совместного использования карт не будет. После установки видеопроцессоров между ними должно остаться свободное пространство для циркуляции воздуха.
Обновление драйверов видеокарты
Принудительный запуск приложения от основной видеокарты
Для каждой программы и каждой игры, установленной на вашем ноутбуке, через настройки драйвера графики можно указать с какой видеокартой она должна запускаться. Данный процесс описан в этой статье.
Задание видеоадаптера по умолчанию для конкретного приложения у Nvidia
Задание видеоадаптера по умолчанию для конкретного приложения у Radeon
Также существует способ запуска приложения с определенной видеокартой через контекстное меню ярлыка.
Запуск игры от видеокарты nvidia на ноутбуке
Как подключить две видеокарты к одному компьютеру
Подсоединение двух мониторов
Стандартный случай, просто вместо одного видеоконтроллера нужно использовать две видеокарты одновременно. Для этого:
Использование видеокарт для вывода изображения на 2 монитора не добавляет системе производительности, поэтому улучшения графики не будет.
Увеличение производительности
Здесь подключение двух видеокарт происходит по технологиям SLI или Crossfire. Чтобы соединить карты необходимо проделать следующие шаги:
Технология SLI
Технология CrossFire
Для CrossFire зайти в AMD Catalyst Control Center и в меню «Производительность» о и поставить галочку в подпункте ниже.
Устраняем проблему с остановкой видеодрайвера
Перезагрузить компьютер, система должна заработать. Нужно помнить, что не все игры поддерживают совместную работу карт. Поэтому роста производительности может и не быть.
Выбор основной видеокарты в ноутбуке
Под основной подразумевается дискретная карта – та, которая помощнее. Многие называют ее игровой.
Так вот. Если правильно установлены драйвера на обе видеокарты, то и переключение между ними происходит в автоматическом режиме. Ноутбук понимает, что запущено сложное графическое приложение и запускает его от основной (дискретной видеокарты).
Как понять что драйвера установлены правильно?
Нужно зайти в диспетчер устройств, раскрыть пункт “видеоадаптеры” и увидеть там две строки с назхваниями видеокарт. Причем там не должно бы ть никаких вопросиков и восклицательных знаков.
Видеокарты ноутбука в диспетчере задач
Разные GPU на одном компьютере
Если видеокарты одного производителя сильно отличаются друг от друга или они от разных производителей (Nvidia и AMD), то объединить их не получится. Но можно использовать их для распределения задач. Например, на одной карте можно играть, а на другой стримить или заниматься видеомонтажом.
В случае карт от одного производителя, достаточно установить последние драйвера и система будет работать. Каждая плата будет работать дискретно и выполнять назначенное задание.
Если карты от разных компаний, то материнская плата должна иметь возможность работать с ними одновременно. Вначале надо вставить карту от AMD и установить драйвера. После этого выключить компьютер и вставить GPU Nvidia. После включения системы, установить драйвера для Nvidia. Перезагрузиться, карты будут работать отдельно.
При создании системы из двух карт нужно учитывать цели объединения и возможные расходы. Чаще выгодней купить одну топовую GPU, чем построить каскад из двух маломощных.
⇡#Энергопотребление
Немного истории
Началом эры SLI можно считать 1998 год. Тогда компания 3dfx впервые сумела реализовать возможность объединения нескольких видеокарт для решения одной задачи. Однако развитие интерфейса AGP затормозило разработки в этом направлении, так как все материнские платы того времени оснащались только одним слотом для видеоплаты.
SLI от 3DFX — «дедушка» современной технологии
После того, как в 2001 году 3dfx были куплены компанией Nvidia, все разработки в этом направлении ожидали своего часа, который наступил только в 2004 году. Именно тогда, в 6000-й серии GeForce (первые видеокарты, разработанные специально под новейший на то время интерфейс PCI-Express) имеющиеся разработки были усовершенствованы и внедрены в продукты массового потребления.
SLI из двух GeForce 6600GT
Сперва объединить можно было две видеокарты GeForce 6600 или 6800, с выходом 7000-й серии (в которой была представлена первая полноценная двухпроцессорная плата от Nvidia, 7900GX2) появилась возможность построения четырехпроцессорной конфигурации (из 2 карт), а позже стало возможным и сочетание 3 или 4 раздельных ГП.
Зачем компьютеру два процессора или две видеокарты. Два лучше одного?
Многие знают о существовании возможности подключить в материнскую плату не одну, а две или даже три и более видеокарты. Опытные пользователи осведомлены, что они не суммируют свою «мощность» и не выдают двойную или тройную производительность, как бы того не хотелось. Но знали ли вы, что существуют материнские платы с поддержкой двух процессоров? Получается, что можно собрать себе два компьютера в одном, получив за цену нескольких недорогих «железок» производительность топовых ПК? Давайте попробуем разобраться в этой статье во всех нюансах подобных систем и определим, для решения каких задач они подойдут лучше всего.
Содержание
Два процессора — что, как, для чего?
Немного истории развития многопроцессорных систем
Началось все с того, что Intel разработали новую архитектуру, которую назвали системой симметричной многопроцессорности (SMP). В такой системе процессоры имеют общую память и могут использоваться как для общих задач, так и каждый по отдельности. Важной деталью таких устройств является операционная система, которая должна также являться многопроцессорной, чтобы эффективно распределять задачи по всем активным процессорам. Первым устройством, которое использовало SMP, было Burroughs D825, появившееся на свет в далеком 1962 году. Забегая наперед, могу сказать, что такая система используется и в современных многопроцессорных компьютерах.
Говоря о мультипроцессорных системах, нельзя не сказать и о прямом конкуренте Intel — AMD. Да, немногие знают, но у «красных» также был ответ на SMP. Этот ответ звучал как Athlon MP («MP», собственно, и расшифровывается как MultiProcessor). По сути, это был тот же Athlon XP, но который обладал поддержкой двухпроцессорной конфигурации, использующий протокол MOESI. Этот протокол обеспечивал «общение» процессоров не на уровне системной памяти, а через их кэш-память второго уровня. Компания, скорее всего, так и не нашла должной заинтересованности пользователей в домашнем использовании своих многопроцессорных системах, поэтому сконцентрировалась именно на серверных решениях — AMD Opteron.
Компания Intel, как не трудно догадаться, задумывала многопроцессорные системы именно для серверов, однако они нашли применение и в некоторых особо производительных моделях рабочих станций. Важным витком в истории таких систем является момент, когда Intel добавила поддержку SMP в системы на базе процессоров Pentium, разрешив создание сборок с двумя процессорами, а затем и в Pentium Pro, где уже разрешалось создать компьютер аж с четырьмя ЦП. Но, стоит сказать, что уже в Pentium II разрешено было устанавливать вновь лишь до двух процессоров.
Как и ожидалось, переход в массовый сегмент дал сильный толчок распространению многопроцессорных систем, но вот маркетологам это не особо понравилось, ведь компьютер на двух относительно бюджетных Pentium работал на уровне профессиональных рабочих станций, что сильно било по прибыли компании. После этого наблюдения, Intel отказалась от внедрения SMP в массовый сегмент и оставила ее поддержку лишь в профессиональных и очень дорогих Xeon и Opteron.
Сегодня подобные мультипроцессорные системы используются не только в серверных «монстрах», но и в домашних ПК. Такая популярность появилась не на пустом месте, ведь на том же Aliexpress можно приобрести за небольшую стоимость два хоть и БУ, но Intel Xeon, материнскую плату с двумя сокетами и серверную оперативную память, получив, примерно, за половину стоимости производительность новейших процессоров даже 11-го поколения.
Что нужно знать перед тем, как собирать компьютер с двумя процессорами
В первую очередь, нужно не забывать, что двухпроцессорная сборка изначально задумывалась под использование на производительных серверах, где используются не повседневные блоки питания, корпуса и плашки оперативной памяти, а специальные серверные. Кейс должен поддерживать установку огромной материнской платы формата EATX, реже ATX и EEB. Блок питания должен иметь поддержку двух процессоров, причем стоит учитывать, что его мощность должна быть достаточна для сразу двух Xeon, а оперативная память подходить под технические требования этих ЦП — желательно использовать именно серверную оперативную память. На материнской плате зачастую распаяны целых восемь разъемов под память, и тут важно «равномерно» заполнить оба из них. То есть установить 16 ГБ памяти в один слот и надеяться на то, что будут правильно работать оба процессора — не стоит. Зато некоторые материнские платы поддерживают установку и 2 ТБ памяти.
Кстати, материнские платы для двухпроцессорных систем делятся на два типа: серверные и для рабочих станций. Отличить их можно по звуковым интерфейсам — серверная не имеет звуковых выходов, зато только она имеет встроенное видеоядро. Большим достоинством материнок как первого, так и второго типа является большое количество распаянных разъемов SATA, однако тут же есть и недостаток: разъем под M.2-накопитель вы вряд ли обнаружите на своей плате. Тут же можно обнаружить, что двухсокетные матери имеют множество входов PCIe с довольно высокими пропускными способностями. Также, любопытный нюанс заключается в том, что вы можете использовать и один сокет из двух — это не создаст никаких ошибок или потерь производительно, при том что сохранится возможность со временем «проапгрейдить» систему.
Второй процессор нужно не забывать еще правильно охлаждать — здесь потребуется два кулера, которые должны быть достаточно мощные и небольшие по размеру, ведь они расположены довольно близко друг к другу и могут создавать нежелательный дополнительный нагрев. Идеальным решением для подобной машины будет кастомная система водяного охлаждения, но это уже дорогой, хотя и крайне эффективный, путь для энтузиастов.
Если вы пройдете все этапы сборки такой «машины», то на выходе вы получите действительно мощный ПК. Главная особенность такой сборки будет заключаться в том, что производительность обоих ЦП будет именно суммироваться. Так, если вы установили два процессора по 6 ядер и 12 потоков, то на выходе вы получите именно 12 ядер и 24 потока без какой-либо потери производительности так, как если бы вы использовали один ЦП.
Компьютеры с двумя видеокартами — мечта или пустая трата денег?
Немного истории развития систем, поддерживающих две видеокарты
История развития систем «совмещения» графических процессоров начинается в далеком 1998 году, когда компания 3dfx представила новую технологию — SLI (Scan Line Interleave — сканирование чередования строк), которая уже тогда могла обеспечить совместную работу представленных в то же время чипов Voodoo2. Она была способна «подружить» ГП не просто разных производителей, но и даже разных емкостей видеопамяти. Главной проблемой этой технологии стала ее цена — 600 долларов, а также довольно большие температуры при работе.
Как многие уже знают, в 2001 году Nvidia приобрела компанию 3dfx. Уже через три года был представлен PCI Express, который позволял использовать несколько графических адаптеров, а через год, после появления первых решений на базе новой технологии, Nvidia поспешила заявить о продолжении поддержки технологии SLI, но уже с новой расшифровкой — Scable Link Interface (масштабируемый интерфейс связи). В 2005 году AMD поспешила представить свою технологию, которая должна была составить конкуренцию своему «зеленому» оппоненту. Так, на Computex 2005 была представлена первая версия AMD CrossFireX. В дальнейшем оба производителя особо не изменяли принципов работы своих систем объединения видеокарт. На сегодняшний день AMD поддерживает работу CrossFireX без необходимости соединения видеокарт между собой, а Nvidia перешла на аналог SLI — NVLink Bridge, который обеспечивает более высокую производительность, но поддерживает лишь две видеокарты в одной системе. Для серии GeForce 20 RTX поддержку этой технологии имеют лишь чипы 2070S, 2080 и 2080Ti, а вот в 30-й серии — только 3090.
Как работает SLI и CrossFireX
Рассмотрим несколько существующих алгоритмов построения изображений на нескольких видеокартах для обеих технологий:
Особенности использования SLI и CrossFireX
При возникновении идеи собрать себе ПК с несколькими видеокартами, необходимо еще несколько раз обдумать эту мысль и посчитать расходы. Для того, чтобы воспользоваться одной из технологий, нужно приобрести две одинаковые видеокарты, так как особенность работы SLI и CrossFireX позволяет получить на выходе производительность именно самой слабой карты. Также вам стоит позаботиться не только о том, чтобы в вашей материнской плате были необходимые входы, но и о мощности вашего блока питания, ведь теперь вам нужно снабжать электричеством целых два видеоадаптера. Не стоит забывать также, что видеокарты расположены как «бутерброд» — одна над другой, а это значит, что часть тепла от нижней карты будет переходить на верхнюю, создавая неблагоприятные условия для работы чипов.
Главной проблемой как SLI, так и CrossFireX является производительность полученной системы. Тут не как с двухпроцессорными сборками — мощность суммироваться не будет. Видеопамять в подобных системах используется как общий инструмент обеих видеокарт, поэтому логика, что «две видеокарты по 4 ГБ = 8 ГБ видеопамяти» здесь не работает. Также как и в случае с производительностью: да, чисто в теории, производительность может быть и в два раза выше, но тут встает важный нюанс — поддержку как SLI, так и CrossFireX разработчик должен организовать сам. Как правило, это делают далеко не все девелоперы, ведь доля ПК с двумя и более видеокартами крайне мала.
К слову, несколько видеокарт «в одном ПК» можно повсеместно встретить у майнеров. Но, как вы можете обратить внимание, они никак не соединены между собой. Все дело в том, что для майнинга нет необходимости правильно «отрисовывать кадры» через какие-либо алгоритмы, поэтому видеокарты подключаются просто в материнскую плату, желательно с большим количеством PCI-E портов, и начинают работу полностью друг независимо от друга. То есть, когда одна из видеокарт отказывает — остальные продолжают работу, ведь их ничего не связывает, кроме общей «матери».
Интересная мысль напоследок
Заметили, что Intel ушли со своими мультипроцессорными сборками из сегмента бюджетных решений, а Nvidia и AMD не особо улучшают свои технологии объединения видеокарт, которые застыли в 2005 году? Да, можно возразить, что сейчас вновь становятся популярны «бюджетные» сборки на двух процессорах для дома и игр, однако, если посмотреть, на каких процессорах собираются такие системы, то можно заметить, что это именно Intel Xeon, которые когда-то использовались на китайских серверах с далеких 2012-х годов, а сейчас за бесценок продаются на AliExpress.
Очевидно, что Intel было бы совсем не сложно добавить поддержку двухпроцессорности в свои «гражданские» ЦП по типу i5 или i3, как это было с теми же Pentium, а Nvidia и AMD могли бы развивать SLI и CrossFireX соответственно. Но тогда как бы это отразилось на продажах старших моделей линеек процессоров или видеокарт? Люди бы просто вместо «апгрейда» на новое поколение, либо на более мощные версии текущего, покупали бы на БУ-площадках аналогичные ЦП и ГП, вставляли в компьютер и наслаждались за «смешные» деньги приростом производительности в два раза. Но это слишком невыгодно, поэтому технологии «мультиустройств» доступны либо в самых топовых решениях, таких как 3090 и Intel Xeon, либо же вовсе канут в лету уже в ближайшее время, как это сейчас происходит с CrossFireX.