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AMD与NVIDIA显卡,能否混交火?

“交火”这个词,特指 AMD 的多显卡并行技术。 NVIDIA 的技术不叫“交火”,它有自己独特的名字和实现方式。

AMD与NVIDIA显卡,能否混交火?-图1
(图片来源网络,侵删)

你的问题“AMD NVIDIA 交火技术”实际上包含了两个不同的技术概念,我会分别详细解释它们,并进行对比。


AMD 的 CrossFire (交火) 技术

什么是 CrossFire?

CrossFire(简称CF)是 AMD(及其前身 ATI)开发的一项技术,允许用户在一台主板上安装两块、三块甚至四块同系列或同级别的 AMD 显卡,然后将它们协同工作,以获得比单块显卡更强的图形处理性能。

工作原理

CrossFire 的核心思想是“分工合作”,多张显卡协同渲染一帧画面,主要有两种模式:

  • AFR (Alternate Frame Rendering - 交替帧渲染):这是最常用和最高效的模式。

    AMD与NVIDIA显卡,能否混交火?-图2
    (图片来源网络,侵删)
    • 工作方式:显卡1负责渲染奇数帧(第1、3、5...帧),显卡2负责渲染偶数帧(第2、4、6...帧),渲染完成后,由主显卡(通常是插在PCIe x16插槽上的那张)将帧合成为完整的画面输出到显示器。
    • 优点:效率高,理论上可以接近线性性能提升(两张卡可以获得接近 1.9 倍的性能)。
    • 缺点:如果两张显卡的性能或速度有差异,性能会受限于较慢的那张卡。
  • ScA (Split Frame Rendering - 分割帧渲染)

    • 工作方式:将一帧画面垂直或水平分割成多个部分,每个显卡负责渲染其中一个部分。
    • 优点:对某些特定游戏或应用可能更有效。
    • 缺点:容易导致画面错位、撕裂等问题,兼容性较差,现已很少使用。

如何实现?

实现 CrossFire 主要有两种方式:

  • 桥接器:通过一根专用的 CrossFire 桥接器,将两张显卡直接物理连接起来,这种方式可以保证显卡之间的高速数据通信,延迟最低,性能最好,适用于较新的 AMD 显卡(如 RX 5000、RX 6000 系列)。
  • 总线驱动:不需要物理桥接器,显卡之间通过主板上的 PCIe 总线进行通信,这种方式性能会稍差,但设置更简单,主要用于较老的或一些不支持桥接器的显卡。

优点与缺点

  • 优点

    • 性能提升:在支持的程序中,可以获得显著的性能提升,尤其是在高分辨率(如 4K)和高画质设置下。
    • 性价比:对于预算有限的用户,购买两张中端显卡可能比一张旗舰显卡更划算。
    • 技术成熟:作为一项老技术,其驱动和软件支持相对稳定。
  • 缺点

    AMD与NVIDIA显卡,能否混交火?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • 游戏支持不佳:这是 CrossFire 最大的问题,很多新游戏并没有针对多显卡进行优化,导致性能提升不明显,甚至可能比单张卡还差。
    • 功耗和发热巨大:多张显卡意味着双倍的功耗和发热,对电源和机箱散热是巨大的考验。
    • 成本增加:除了显卡本身,还需要更大功率的电源和更强大的散热系统。
    • 兼容性问题:驱动程序可能存在 Bug,导致游戏崩溃或显示异常。

NVIDIA 的 SLI (Scalable Link Interface) 技术

什么是 SLI?

SLI (Scalable Link Interface) 是 NVIDIA 开发的多显卡并行技术,与 AMD 的 CrossFire 直接竞争,它同样允许多张 NVIDIA 显卡协同工作,以提升图形性能。

工作原理

SLI 的工作原理与 CrossFire 类似,也采用交替帧渲染(AFR)模式,但 NVIDIA 对其进行了优化和扩展。

  • 核心模式 - AFR (Alternate Frame Rendering):与 CrossFire 的 AFR 模式基本相同,由两张卡交替渲染帧。
  • 关键特性 - AFR Frame Pacing (帧同步):这是 SLI 相对于早期 CrossFire 的一个巨大优势,多显卡渲染时,不同帧的渲染时间可能不完全一致,导致画面输出不均匀,产生“卡顿感”或“微 stuttering”,NVIDIA 的帧同步技术会强制两张卡的渲染时间对齐,使帧与帧之间的间隔更加均匀,从而获得更流畅的视觉体验。

如何实现?

SLI 的实现方式也分为两种:

  • 桥接器:与 CrossFire 类似,通过专用的 SLI 桥接器连接显卡,提供高速数据通道,桥接器的代数越高,带宽越大(如 Gen 2 桥接器带宽是 Gen 1 的两倍)。
  • 总线驱动:通过 PCIe 总线通信,无需物理桥接器,性能同样会打折扣。

优点与缺点

  • 优点

    • 优秀的帧同步技术:在支持的程序中,SLI 的流畅度通常优于 CrossFire,视觉体验更好。
    • 更好的游戏支持:历史上,NVIDIA 在与游戏厂商的合作方面更积极,一些大作会优先支持 SLI。
    • GeForce Experience:通过其配套的 GeForce Experience 软件,可以一键开启或关闭 SLI,设置相对方便。
  • 缺点

    • 游戏支持同样堪忧:与 CrossFire 一样,SLI 的游戏支持范围也在急剧萎缩,很多新游戏不支持 SLI,或者支持质量不佳。
    • 功耗和发热:与 CrossFire 一样,SLI 也是性能猛兽,也是电老虎和发热大户。
    • 成本高昂:需要购买多张高端显卡、大功率电源和优秀散热。
    • 市场萎缩严重:近年来,NVIDIA 已经明确表示不再为消费级显卡开发新的 SLI 驱动支持,其未来基本可以宣告终结。

重要趋势:现代多 GPU 方案的终结与替代方案

无论是 AMD 的 CrossFire 还是 NVIDIA 的 SLI,都已经不是主流选择,甚至可以说已经“死亡”。

为什么它们会衰落?

  1. 游戏开发者不再支持:开发游戏时加入多 GPU 支持需要额外投入大量的时间和成本,而用户基数又相对较小(愿意花钱买多张显卡的人毕竟是少数),绝大多数新游戏都只针对单 GPU 进行优化。
  2. 技术瓶颈:PCIe 总线的带宽限制、驱动程序的复杂性、以及难以解决的微卡顿问题,使得多 GPU 方案的体验提升越来越不明显,性价比越来越低。
  3. NVIDIA 的战略转向:NVIDIA 宣布停止对 RTX 20 系列及之后显卡的 SLI 驱动开发,这相当于给 SLI 判了死刑,他们更倾向于将资源投入到单个 GPU 的性能提升、光线追踪、AI 计算等领域。
  4. AMD 的策略调整:AMD 虽然没有完全放弃,但在最新的 RDNA 3 架构(RX 7000 系列)中,官方不再提供 CrossFire 桥接器,将 CrossFire 的实现完全交由 PCIe 总线驱动,这其实也表明了其优先级的降低。

现代的替代方案是什么?

既然传统的“交火/SLI”行不通了,用户想要获得更强的性能,现在主要有两种途径:

  1. 购买更强大的单张显卡:这是目前最主流、最推荐的方式,无论是 AMD 还是 NVIDIA,都会不断推出性能更强的旗舰或次旗舰显卡来满足高端玩家的需求,NVIDIA 的 RTX 4090,AMD 的 RX 7900 XTX,这种方式简单、稳定、兼容性最好。

  2. 利用显卡的 AI 加速功能进行并行计算

    • NVIDIA 的 NVLink:这和 SLI 不是一回事,NVLink 是一种高速互连技术,主要用于连接多个 GPU 来进行科学计算、AI/深度学习训练、专业渲染等任务,而不是游戏渲染,在数据中心或工作站中,用多张 A100/H100 GPU 通过 NVLink 组建超级计算机。
    • AMD 的 Infinity Fabric:原理类似,用于连接多张 GPU 或 CPU 核心,提升在计算密集型任务中的性能。

总结对比

特性 AMD CrossFire (交火) NVIDIA SLI
技术名称 CrossFire SLI (Scalable Link Interface)
核心思想 多张显卡协同渲染一帧或多帧画面 多张显卡协同渲染一帧或多帧画面
主要渲染模式 AFR (交替帧渲染) AFR (交替帧渲染) + 帧同步技术
连接方式 物理桥接器 或 PCIe 总线 物理桥接器 或 PCIe 总线
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