сколько видеокарт можно подключить к материнской плате для игр
Сколько видеокарт можно подключить материнской плате и что нужно учитывать?
Всем привет! Сегодня разберем, сколько видеокарт можно подключить к материнской плате, сколько их может понадобиться и зачем, что для этого нужно и что нужно учитывать при настройке более одного видеоадаптера. Сравнение технологий Nvidia SLI и AMD CrossFire можно посмотреть тут.
Одна видеокарта
Как правило, для игр достаточно одной видео платы в компьютере. Можно даже, чтобы этот чип был интегрирован в процессор, если вы собираетесь запускать не слишком требовательные к производительности ПК видеоигры.
Для игр класса ААА, если вы хотите играть на максимальных настройках, нужно поставить мощный видеоадаптер. Если же компьютер используется как медиацентр или сугубо для работы, можно обойтись самым бюджетным вариантом.
Вообще без видеокарты работать не получится, так как не будет изображения на мониторе — даже если ена системной плате есть слот для подключения дисплея. Нужен хотя бы интегрированный в ЦП графический чип.
Настраивать такую сборку проще всего — достаточно установить деталь в слот PCI и поставить подходящие драйвера. Если компонент совместим с прочей «начинкой» компа, никакие пляски с бубном не потребуются.
Две видеокарты
При правильной настройке можно одновременно использовать 2 видео платы, которые параллельно обрабатывают одну и ту же задачу. Актуально, если вы используете, например, 3 монитора, при этом хотите запустить современную игру на всех сразу с максимальными настройками графики. Мощности одной, даже топовой модели может оказаться недостаточно.
У Nvidia такая технология называется SLI, у AMD — CrossFire. Принципиальных отличий между ними нет, и работают они почти одинаково, за исключением некоторых мелких нюансов.
Однако нужно учитывать, что и материнская плата, и графические адаптеры должны поддерживать одну из этих технологий, для чего лучше лишний раз перепроверить спецификацию.
Кроме того, видеокарты с разными графическими процессорами, то есть Nvidia совместно с AMD, в спаренном режиме использовать невозможно — «дружить» они не будут.
Настроить такую сборку уже немного сложнее. Нужно смонтировать девайсы в соответствующие слоты, соединить их специальным мостиком, и установить специальные драйвера под каждую. Стандартные драйвера для двухканального режима не подходят.
Три и больше
Парой видеоадаптеров SLI и CrossFire не ограничиваются. Эти технологии позволяют одновременно задействовать до 4 графических адаптеров. Однако такое количество уже избыточное: у простого юзера попросту нет задач, требующих такой вычислительной мощности.
Обычно сборка с 4 и более видео ускорителями используются для майнинга криптовалют. Впрочем, такие фермы уже теряют актуальность, так как разработаны специальные устройства — майнеры, которые по эффективности превосходят графические чипы.
Максимально можно подключить до 12 видеокарт к одной материнской плате. Однако потребуется системная плата с соответствующим количеством слотов, блок питания, способный обеспечить такую сборку энергией, а также источник этой энергии. Желательно дешевой, так как «кушает» даже небольшая ферма очень много электричества.
Также нужно обеспечить нормальную вентиляцию, так как греется такая сборка весьма ощутимо. Естественно, работу графических адаптеров нужно синхронизировать, поэтому потребуется и мощный процессор.
Как установить несколько видеокарт на компьютер?
Эта статья поможет читателю в установке нескольких видеокарт на один компьютер, благодаря чему графическая производительность будет увеличена.
Желая насладиться всеми прелестями современных игр, многие пользователи решают приобрести более новую и мощную видеокарту, поскольку прежняя не поддерживает соответствующие настройки графики. Однако не всем известно, что графическую производительность можно повысить и установкой нескольких видеокарт. Подобную технологию поддерживают практически все современные материнские платы и карты производства Nvidia и AMD. У AMD она называется CrossFire, у Nvidia – SLI. Благодаря такой технологии система способна работать с двумя-тремя или четырьмя видеокартами одного семейства (к примеру, Radeon HD 7870 и HD 7850, или три Nvidia GTX580s) и распределять нагрузку графического рендеринга между ними. Такое сочетание устройств является более эффективным и финансово выгодным методом увеличения производительности, чем приобретение одной мощной видеокарты.
Следует отметить, что прирост производительности будет заметен лишь в приложениях, в которых поддерживается режим работы двух и более видеокарт.
Далее вашему вниманию будут представлены основные требования, которые необходимы для построения системы SLI или CrossFire.
Если все вышеперечисленные требования выполняются, можно приступать к установке видеокарт.
Несколько видеокарт в одном компьютере? Легко!
Несколько видеокарт в одном компьютере? Легко!
Первые шаги, забвение и возрождение
Две видеокарты 3dfx Voodoo 2 в SLI-режиме
3dfx Voodoo 5 6000 с четырьмя GPU VSA-100 на одной плате
Наличие двух слотов PCI Express на материнской плате ещё не говорило о том, что SLI-тандем заработает, требовалась поддержка со стороны её BIOS и драйверов, которая в первое время была только у чипсетов самой NVIDIA и буквально у одного от Intel. Естественно, сама видеокарта также должна была поддерживать SLI. Синхронизация графических процессоров происходила через жёсткий или гибкий SLI-мостик внутри системного блока. Позднее была реализована программная передача синхронизирующих данных через PCI Express шину.
В следующем поколении 3D-ускорителей (Radeon X1000) мастер-карта и кабель уже не требовались, а синхронизация происходила программно через шину PCI Express. Поддержка CrossFire была как у чипсетов самой ATI, так и у многих других производителей (кроме NVIDIA по понятным причинам) благодаря политике бесплатного лицензирования этой технологии.
Актуальное состояние
Гибкие мостики CrossFireX (слева) и SLI (справа)
Работоспособность связок SLI и CrossFireX будет сохраняться и без установки мостиков, синхронизирующие данные будут передаваться программным путём через шину PCI Express, но такой способ объединения использовать нежелательно, так как производительность может значительно снизиться.
Две видеокарты AMD (ATI) Radeon HD 4890 в режиме CrossFireX.
Два мостика устанавливать не обязательно, для двух карт достаточно одного
Принцип работы
При активном алгоритме Split Frame Rendering каждый кадр генерируемого изображения разбивается на две-четыре части (в зависимости от количества графических процессоров в SLI), каждая часть отрисовывается отдельным чипом, затем они объединяются и выводятся на экран.
Две видеокарты NVIDIA GeForce 8800 GTX в SLI-режиме
При активном алгоритме SLI Antialiasing один и тот же кадр генерируется на всех доступных графических процессорах с различными уровнями сглаживания, затем все они накладываются друг на друга и выводятся на экран. Итоговое изображение получается максимально детализированным и чётким.
Варианты реализаций SLI и CrossFireX
В настоящее время кроме параллельной работы двух однопроцессорных видеокарт в паре («обычные» SLI и CrossFireX) существуют несколько других способов объединения графических процессоров для совместной генерации 3D-изображения. Рассмотрим их подробнее.
Объединение двух графических процессоров в рамках одной видеокарты: на одной печатной плате (редко на двух, развёрнутых друг к другу «лицом», но с одним разъёмом PCI Express) распаиваются два графических чипа и коммутатор PCI Express, через который они и «общаются» между собой. Примеры таких видеокарт: AMD (ATI) Radeon HD 3870 X2, 4870 X2, 5970, 6990; NVIDIA GeForce 7950 GX2, 9800 GX2, GTX 295, GTX 590.
Видеокарта AMD (ATI) Radeon HD 6990.
Между двумя графическимя процессорами виден чип коммутатора PCI Express
Три или четыре однопроцессорные видеокарты: 3-way SLI или 4-way SLI (не путать с Quad SLI), для CrossFireX отдельного названия таких конфигураций нет. Для работоспособности 3-way SLI или 4-way SLI нужна как материнская плата с соответствующим количеством слотов PCI Express x16, так и видеокарты с поддержкой этих технологий. О такой поддержке обязательно упоминается на упаковке комплектующих, а в случае OEM есть возможность узнать о ней на сайте производителя.
Упаковка материнской платы, поддерживающей 4-way SLI
Для соединения трёх или четырёх видеокарт AMD (ATI) используются обычные гибкие CrossFireX-мостики, в случае же NVIDIA необходимы большие жёсткие мосты.
Мостики SLI, 3-way SLI и 4-way SLI
Две двухпроцессорные видеокарты: Quad SLI, для CrossFireX отдельного названия таких конфигураций опять же нет. Большинство современных двухпроцессорных видеокарт поддерживают работу в этом режиме.
Две двухпроцессорные видеокарты NVIDIA GeForce 9800 GX2 в режиме Quad SLI
Объединение мощности дискретного 3D-ускорителя (начального уровня) и видеоядра, встроенного в чипсет: Hybrid SLI и Hybrid CrossFireX. Эти разновидности рассчитаны в основном на применение в ноутбуках, хотя поддерживаются и некоторые «десктопные» конфигурации. Во время работы ноутбука от батарей дискретный ускоритель может автоматически отключаться. Широкого распространения на данный момент эти технологии не получили, так как ещё не до конца «отточены», хотя и имеют хороший потенциал.
Заключение, рекомендации
При выборе подходящего варианта SLI или CrossFireX следует помнить, что чем больше 3D-ускорителей в системе, тем они более процессорозависимы. Для двух графических чипов уровня GeForce 560 Ti или Radeon HD 6870 будет достаточно высокочастотного двухъядерного центрального процессора, для топовых решений уровня 2 x GeForce GTX 590 или Radeon HD 6990 понадобится мощный четырёх- или шестиядерник. На максимально сбалансированной системе коэффициент увеличения производительности на один графический чип равен в идеале 0,9, то есть четыре ГП промасштабируются примерно в 3,6 раза (0,9 x 4 = 3,6).
Также следует убедиться, что у блока питания есть необходимое количество разъёмов PCI Express и его характеристики соответствуют рекомендуемым требованиям: не менее 550-600 Вт для двух карт среднего уровня, а для четырёх Hi-End 3D-ускорителей может потребоваться мощность далеко за киловатт.
Четыре видеокарты AMD (ATI) Radeon HD 5870
с восемью разъёмами дополнительного питания
Необходимо удостовериться, что выбранная конфигурация SLI или CrossFireX поддерживается видеокартами и материнской платой, иначе нужный режим работы попросту не активируется. В некоторых случаях существует возможность обойти ограничения совместимости, но это тема отдельной статьи.
Есть ли практическая польза от двух видеокарт в играх
Две видеокарты, установленные на одном компьютере и объединенные при помощи SLI (Scalable Link Interface) от NVIDIA или CrossFire от AMD, дают прирост в производительности 15-30%. Очень редко, в зависимости от оптимизации игр, прирост может достигать 50%. Технология AMD CrossFire оптимизирована заметно хуже, чем SLI от NVIDIA. Если интересно, то более подробно читаем далее ⇒
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.
Как установить две видеокарты на ПК
В будущем нам придется очень грамотно планировать покупку компьютера. Если разница в потреблении энергии между 2-мя и 4-мя планками оперативной памяти не значительна, то при установке 2 видеокарт или более, нам необходимо будет учитывать их суммарную потребляемую мощность.
На материнской плате должны быть слоты для установки двух видеокарт и с обязательной поддержкой их совместной работы. Чтобы узнать, поддерживает ли материнская плата две видеокарты, перейдите на официальную страницу производителя системной платы и проверьте спецификации. Так же это можно определить по наличию на коробке логотипа Crossfire, SLI или NVLink.
Блок питания также должен обладать достаточной мощностью, чтобы тянуть все железо компа+2 видеокарты. Сейчас для этого необходимо около 900 Вт для 2х топовых видях.
При использовании двух видеокарт, игры становятся процессорозависимыми.
Чем выше разрешение вы используете, и чем больше даете нагрузку на видеокарту(ы), тем меньше это проявляется.
При уменьшении разрешения монитора и уменьшении нагрузки на видеокарт(у)ы, этот эффект уменьшается до его полного исчезновения, так как узким местом становиться видяха, а не центральный процессор.
Для работы с двумя топовыми видеокартами, вам придется раскошелиться и на максимально мощный процессор, иначе все это не имеет смысла.
Должно быть организовано качественное охлаждение всех ваших комплектующих системного блока, так как общее тепловыделение очень высокое.
Связывайте NVLink только видеокарты выполненные на однотипном графическом процессоре. Производитель не важен, но важна частота работы GPU, так как при объединении обе видяхи будут работать на меньшей частоте. Например у нас одна карточка, которая имеет рабочую частоту 1695 Мгц, а другая 1770 Mгц, то в совместном режиме они обе будут работать на 1695 Мгц. Все точно так же, как у оперативной памяти.
Пара графических карт требует вместительного компьютерного корпуса, которого будет достаточно как для их установки, так и дополнительного оборудования.
В панели управления драйвером графического процессора, должна быть включена функция NVLink, SLI или Crossfire.
Выводы и умозаключения
С выходом NVLink, технологию CrossFire от AMD можно смело хоронить. Она и так была хуже по реализации, чем SLI, а теперь вообще не конкурент. AMD срочно нужно что-то новое придумать, так как технологии совместной работы двух и более видеокарт станут намного производительнее, что повлечет за собой их распространение. Это станет еще одним конкурентным преимуществом.
Я думаю, что параллельная работа двух и более видеокарт будет похожа по развитию на многоядерные процессоры. Технологические процессы изготовления чипов уже настолько малы, что выпускать более сложные микросхемы становиться дорого.
Заметьте рост цен на топовые видеокарты. Я помню еще те времена, когда топовый на то время видеоускоритель ATI Radeon 9700pro
стоил 16000 руб (около 500 баксов). Сейчас, даже с учетом роста курса, топовая видяха стоит 1500 долларов.
стоил 16000 руб (около 500 баксов). Сейчас, даже с учетом роста курса, топовая видяха стоит 1500 долларов.Сделать многоядерным графический процессор скорее всего не получиться, так как он намного сложнее центрального. Да и с отводом тепла что-то придумывать придется. Проще отладить технологию параллельных вычислений и завести ее качественную поддержку во все игры, а не как сейчас. С выходом следующего поколения видеокарт, будет реально видно, куда будет идти развитие.
Уже можно сказать точно, что поддержки работы двух и более видеокарт не будет в тех моделях, которые по общей стоимости будут равны или дороже топового варианта из их же поколения. Смысла в покупке такого тандема просто не будет (как и сейчас нет). Лучше будет взять одну топовую видяху, чем два середнячка, а через год-два взять еще одну (уже дешевле) и увеличить производительность на 100%. Как раз к этому времени лучшую оптимизацию подвезут и игры новые появятся для такой производительности. Сейчас производители обновляют модельный ряд видеокарт примерно каждые 18 месяцев. Скорее всего эти сроки будут увеличены.
На момент написания статьи положение дел такое, что устанавливать в компьютер две видеокарты имеет смысл, только если у вас разрешение монитора 4k и более. Только тогда вы получите прирост скорости в играх. Для меньших разрешений целесообразно купить одну хорошую видеокарту.
В общем, пока использование двух видеокарт в компьютере, остается уделом богатеньких буратино. И таким останется ближайшие 2-3 года. При примерном подсчете, стоимость игровой системы с двумя современными топовыми видеокартами ушла за 300 тысяч, вместе с монитором на 8k, и чуть дешевле на 4k.
Более приземленных пользователей хочу обрадовать, что сильно расстраиваться пока не о чем, так как на самые ходовые разрешения и мониторы одной, среднего уровня видеокарты, пока более чем достаточно. Об этом подробнее я рассказал в статье о выборе монитора и видеокарты.
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.