Две видеокарты для игр

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

Чтобы использовать две видеокарты, вам необходимо базовое оборудование, AMD или Nvidia для запуска их графических технологий. Графическое решение AMD – фирменный CrossFire, а решение Nvidia – SLI. Есть способы использовать два разных бренда вместе. Для каждого из этих решений вам нужна совместимая материнская плата с необходимыми графическими слотами PCI Express. Без одной из этих слотов в материнской плате, использование технологии двух карт невозможно.

Преимущества

Есть два реальных преимущества запуска нескольких видеокарт. Основная причина – повышенная производительность в играх. При наличии двух или более графических карт, которые совместно используют функции для рендеринга 3D-изображений, компьютерные игры могут работать с более высоким ФПС и более высоким разрешением и с дополнительными фильтрами. Эта дополнительная емкость может значительно улучшить качество графики в играх. Конечно, многие современные видеокарты могут воспроизводить игру с разрешением до 1080p. Настоящим преимуществом является возможность управлять играми с более высоким разрешением, например на дисплеях 4K, которые имеют разрешение в четыре раза, или управлять несколькими мониторами.

Другое преимущество – для людей, которые хотят обновиться позже, не заменяя свою видеокарту. Купив видеокарту и материнскую плату, способную работать с двумя картами, вы можете добавить вторую графическую карту позже, чтобы повысить производительность без необходимости извлекать существующую видеокарту. Единственная проблема с этим планом состоит в том, что циклы видеокарты выполняются примерно каждые 18 месяцев, а это значит, что совместимую карту может быть трудно найти, если вы не собираетесь приобретать ее в течение двух лет.

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.

Две видеокарты AMD Radeon подключеные через кабель DVI

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.

Валерий Косихин

24 июня 2013

Если судить по тестам современных адаптеров с двумя топовыми GPU (Radeon HD 7990, GeForce GTX 690) либо аналогичных конфигураций на базе отдельных карточек, технологии NVIDIA SLI и AMD CrossFireX в целом преодолели период мучительного взросления. Во многих играх двухпроцессорная система демонстрирует почти двукратное преимущество над таким же одиночным GPU, а в прочих вполне можно рассчитывать на бонус в пределах 50–70%. По крайней мере именно так обстоят дела среди игр категории ААА. Менее популярные игрушки обычно ускользают от внимания IT-изданий, и насколько хорошо их оптимизируют под SLI и CrossFireX, судить не беремся. Кроме того, в целом оптимистичную картину портят неудачи в отдельных играх, где либо производительность все-таки плохо масштабируется, либо разработчики питают пристрастие к одной из конкурирующих технологий, игнорируя другую.

В целом видеокарты с двумя GPU уже доказали право на существование на самом верху модельных рядов NVIDIA и AMD. Между тем разъемы SLI и CrossFireX теперь устанавливают даже на слабенькие по меркам геймеров адаптеры вроде Radeon HD 7770 и GeForce GTX 650 Ti BOOST. И каждый раз, когда в руки попадает очередная дешёвая видеокарта с поддержкой SLI или CrossFireX, возникает желание проверить — а как себя ведет пара таких малышек? С одной стороны, интерес чисто академический. Процессоры в геймерских видеокартах младшего эшелона по числу функциональных блоков представляют собой приблизительно половинки от топовых GPU. Вот вам еще один способ протестировать эффективность технологий, распараллеливающих вычислительную нагрузку между двумя GPU, — попытаться получить из двух половинок производительность, близкую к 100% результата топового процессора.

⇡#А оно нам надо?

Но попробуем найти в таком эксперименте и долю практической пользы. В теории тандем слабых видеокарт может стать более выгодной покупкой, чем один топовый адаптер. Старшими моделями AMD ныне являются бессменный Radeon HD 7970 и его разогнанный собрат HD 7970 GHz Edition. Среди продукции NVIDIA аналогичной парочкой можно считать GeForce GTX 680 и GTX 770. Ну а на роль их приблизительных половинок подходят Radeon HD 7790 и HD 7850 (для AMD), GTX 650 Ti BOOST и GTX 660 (для NVIDIA).

Сопоставим розничные цены этих моделей. Radeon HD 7790 со стандартным объемом памяти 1 Гбайт в московских интернет-магазинах можно купить за сумму от 4 100 рублей, HD 7850 2 Гбайт — за 4 800 рублей. В то же время Radeon HD 7970 продается по цене от 9 800 рублей, что лишь на 200 рублей дороже, чем пара HD 7850. Но вот HD 7970 GHz Edition уже трудно найти менее чем за 14 000 рублей.

Таким образом, CrossFireX на двух недорогих карточках AMD кажется сомнительной затеей хотя бы потому, что Radeon HD 7850, хоть и является половинкой HD 7970 по числу активных вычислительных блоков в GPU, существенно уступает последнему по тактовой частоте ядра и памяти. HD 7790 крутит процессор на частоте 1 ГГц, что отчасти компенсирует его более скромную конфигурацию по сравнению с HD 7850, но слабым местом HD 7790 является 128-битная шина памяти, а главное — её объем в 1 Гбайт, что обязательно скажется на производительности в тяжелых графических режимах (а именно для них мы и собираем такой тандем).

С точки зрения чистого эксперимента, не обремененного финансовыми соображениями, по конфигурации вычислительных блоков и частоты GPU совокупная мощь пары младших адаптеров AMD, способных работать в режиме CrossFireX (Radeon HD 7770 в расчет не берем, сборка из двух таких — это было бы совсем нелепо), немного не достает до флагманской отметки. Не будем забывать это обстоятельство, обсуждая результаты бенчмарков. Впрочем, в пользу пары HD 7850 играет 256-битная шина памяти — то, что NVIDIA не может предложить в этом ценовом сегменте.

Модель	Radeon HD 7790	Radeon HD 7850	HD 7970	HD 7970 GHz Edition
Основные компоненты
GPU	Bonaire	Pitcairn Pro	Tahiti XT	Tahiti XT
Число транзисторов, млн	2080	2800	4313	4313
Техпроцесс, нм	28	28	28	28
Тактовая частота GPU, МГц: Base Clock / Boost Clock	1000/НД	860/НД	925/НД	1000/1050
Потоковые процессоры	896	1024	2048	2048
Текстурные блоки	56	64	128	128
ROP	16	32	32	32
Видеопамять: тип, объем, Мбайт	GDDR5, 1024	GDDR5, 2048	GDDR5, 3072	GDDR5, 3072
Ширина шины памяти, бит	128	256	384	384
Тактовая частота памяти: реальная (эффективная), МГц	1500 (6000)	1200 (4800)	1375 (5500)	1500 (6000)
Интерфейс	PCI-Express 3.0 x16
Вывод изображения
Интерфейсы	1 х DL DVI-I, 1 x DL DVI-D, 1 x HDMI 1.4a, 1 x DisplayPort 1.2	1 х DL DVI-I, 1 x HDMI 1.4a, 2 x Mini DisplayPort 1.2
Макс. разрешение	VGA: 2048×1536, DVI: 2560×1600, HDMI: 4096х2160, DP: 4096х2160
Типичная потребляемая мощность, Вт	85	130	250	250+
Средняя розничная цена, руб.	4 100	4 800	9 800	14 000

Расклад цен среди видеокарт NVIDIA более благоприятен для сборки тандема из двух SKU небольшой производительности по сравнению с единственным мощным адаптером. GeForce GTX 650 Ti BOOST можно купить по цене начиная с 5 200 рублей, GeForce GTX 660 — за 5 800 рублей. Обе — с двумя гигабайтами набортной памяти. В то же время цены на GeForce GTX 680 и новоприбывший GTX 770, который является фактически обновленной версией GTX 680, начинаются с 13 000 рублей. По спецификациям GTX 650 Ti BOOST — самый младший графический ускоритель в ассортименте NVIDIA, поддерживающий SLI, — соответствует половинке GTX 680 (GTX 770) и даже располагает большим числом ROP, только работает на более низких частотах. GTX 660, при равной с GTX 650 Ti BOOST частоте, более плотно укомплектован ядрами CUDA и текстурными блоками. Обе модели обременяет относительно узкая 192-битная шина памяти.

Модель	GeForce GTX 650 Ti BOOST	GeForce GTX 660	GTX 680	GTX 770
Основные компоненты
GPU	GK106	GK106	GK104	GK104
Число транзисторов, млн	2 540	2 540	3 540	3 540
Техпроцесс, нм	28	28	28	28
Тактовая частота GPU, МГц: Base Clock / Boost Clock	980/1033	980/1033	1006/1058	1046/1085
Потоковые процессоры	768	960	1536	1536
Текстурные блоки	64	80	128	128
ROP	24	24	32	32
Видеопамять: тип, объем, Мбайт	GDDR5, 1024/2048	GDDR5, 2048	GDDR5, 2048	GDDR5, 2048
Ширина шины памяти, бит	1502 (6008)	1502 (6008)	1502 (6008)	1753 (7010)
Тактовая частота памяти: реальная (эффективная), МГц	192	192	256	256
Интерфейс	PCI-Express 3.0 x16
Вывод изображения
Интерфейсы	1 х DL DVI-I, 1 x DL DVI-D, 1 x HDMI 1.4a, 1 x DisplayPort 1.2
Макс. разрешение	–	–	–	–
Типичная потребляемая мощность, Вт	140	140	195	230
Средняя розничная цена, руб.	5 200	5 800	13 000	13 000

⇡#Обманчивые гигабайты

Существенную проблему в любых конфигурациях с множественными GPU составляет объем памяти видеоадаптеров. Дело в том, что ОЗУ индивидуальных видеокарт не складывается в один большой массив. Вместо этого их содержимое дублируется. Таким образом, даже если совокупная вычислительная способность двух «обрезанных» GPU сопоставима с мощью единственного флагманского ядра, тандем располагает кадровым буфером в размере памяти одной карты. А тяжелые графические режимы, знаете ли, бывают чрезвычайно требовательными к объему памяти. Возьмем игры, известные своей жаждой дополнительных мегабайтов, которые мы используем в качестве бенчмарков . Metro 2033 при разрешении 2560х1440 с максимальными настройками оккупирует до 1,5 Гбайт RAM, Far Cry 3 — 1,7, а Crysis 3 — почти 2 Гбайт.

Ну а поскольку именно для таких игр и таких настроек мы и готовы прибегнуть к столь странному решению, как две относительно бюджетные карты в конфигурации SLI/CrossFireX, то видеоадаптеры с объемом RAM меньше 2 Гбайт нам подходят плохо. В этом плане немного больше повезло продуктам NVIDIA, поскольку даже GeForce GTX 650 Ti BOOST, согласно официальным спецификациям, поставляется в разновидности с 2 Гбайт памяти, не говоря уж о GTX 660. Кроме того, даже GTX 680 имеет не больше памяти (только для GTX 770 допустимы версии с 4 Гбайт GDDR 5).

Radeon HD 7790 задуман как адаптер исключительно с 1 Гбайт памяти, хотя партнеры AMD и производят модели с удвоенным кадровым буфером по собственной инициативе. Версия HD 7850 с 1 Гбайт памяти в связи с появлением HD 7790, напротив, официально прекратила существование. И главное, флагман-то, Radeon HD 7970 GHz Edition, комплектуется 3 Гбайт памяти — в полтора раза больше, чем у «середнячков» от AMD.

А вообще — прекратим гадать. Честное слово, производительность сборки двух геймерских видеокарт средней категории в SLI или CrossFireX трудно предсказать на основании голой теории. Нужно тестировать, и мы готовы к любым неожиданностям. Но прежде чем перейти к практической работе, обсудим еще один аспект нашего экзотического проекта — энергопотребление. Если исходить из типичной мощности адаптеров AMD, тандем HD 7850 не должен потреблять намного больше энергии, чем единственный Radeon HD 7970: 2х130 против 250 Вт соответственно. Сборка HD 7790 еще более экономична: это дважды по 85 Вт.

Сопоставимые по производительности карты NVIDIA более прожорливы. GeForce GTX 650 Ti BOOST и GTX 660 обладают одинаковым TDP — 140 Вт. В паре такие адаптеры намного превосходят GeForce GTX 680 (195 Вт) и даже GTX 770 (230 Вт).

⇡#Участники тестирования

Наша задача — собрать четыре двухпроцессорные конфигурации: на базе GeForce GTX 650 Ti BOOST и GeForce GTX 660, с одной стороны, и на Radeon HD 7790 и HD 7850 — с другой, а затем сравнить их производительность с производительностью мощных адаптеров на одном GPU.

• 2 x GeForce GTX 660 (980/6008 МГц, 2 Гбайт)
• 2 x GeForce GTX 650 Ti BOOST (980/6008 МГц, 2 Гбайт)
• 2 x Radeon HD 7850 (860/4800 МГц, 2 Гбайт)
• 2 x Radeon HD 7790 (1000/6000 МГц, 1 Гбайт)

А эти модели были выбраны в качестве конкурентов:

• AMD Radeon HD 7970 GHz Edition (1050/6000 МГц, 3 Гбайт)
• AMD Radeon HD 7970 (925/5500 МГц, 3 Гбайт)
• AMD Radeon HD 7950 (800/5000 МГц, 3 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 780 (863/6008 МГц, 3 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 770 (1046/7012 МГц, 2 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 680 (1006/6008 МГц, 2 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 670 (915/6008 МГц, 2 Гбайт)

⇡#Участники тестирования, подробно

Большинство из карт в многопроцессорных сборках предоставлены для тестирования партнерами NVIDIA, и отличаются от адаптеров референсного дизайна по тактовым частотам. Для чистоты исследования их пришлось привести к референсным спецификациям. Впрочем, проявляя уважение к труду производителей, ниже кратко перечислим достоинства каждого из участников тестирования.

• AMD Radeon HD 7850
• ASUS GeForce GTX 650 Ti BOOST DirectCU II OC (GTX650TIB-DC2OC-2GD5)
• ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC (HD7790-DC2OC-1GD5)
• Gainward GeForce GTX 650 Ti BOOST 2GB Golden Sample (426018336-2876)
• GIGABYTE Radeon HD 7790 (GV-R779OC-1GD)
• MSI GeForce GTX 660 (N660 TF 2GD5/OC)
• ZOTAC GeForce GTX 660 (ZT-60901-10M)

ASUS GeForce GTX 650 Ti BOOST DirectCU II OC (GTX650TIB-DC2OC-2GD5)

ASUS прислала нам немного разогнанную версию GeForce GTX 650 Ti BOOST 2 Гбайт с базовой частотой ядра, увеличенной на 40 МГц по сравнению с референсной спецификацией. На плату установлена хорошо знакомая система охлаждения DirectCU II, которая включает тепловые трубки, напрямую контактирующие с кристаллом GPU. Отсюда и название DirectCU. Вот только, в отличие от более дорогих моделей, в кулере GTX 650 Ti BOOST теплотрубок всего две штуки, а не три.

Gainward GeForce GTX 650 Ti BOOST 2GB Golden Sample (426018336-2876)

Gainward также производит разогнанную версию GeForce GTX 650 Ti BOOST с тем отличием от реализации ASUS, что базовая частота GPU увеличена лишь на 26 МГц, зато есть прибавка в 100 МГц к результирующей частоте видеопамяти. Кулер видеокарты также принадлежит к открытому типу и содержит две медные теплотрубки.

MSI GeForce GTX 660 (N660 TF 2GD5/OC)

GeForce GTX 660 в исполнении MSI оснащен солидной системой охлаждения Twin Frozr III уже с тремя тепловыми трубками. Базовую тактовую частоту GPU производитель увеличил на 53 МГц относительно референсного значения, не коснувшись частоты видеопамяти.

ZOTAC GeForce GTX 660 (ZT-60901-10M)

Эта видеокарта уже засветилась на 3DNews в изначальном тестировании GeForce GTX 660. Имеется небольшой разгон графического процессора: с базовой частоты 980 до 993 МГц. Система охлаждения представляет собой конструкцию открытого типа с двумя тепловыми трубками и медной пластиной в основании.

AMD Radeon HD 7850

Это на сто процентов референсный видеоадаптер, предоставленный самой компанией AMD. Соответственно, частоты ядра и памяти с точностью до мегагерца соответствуют эталонным. В отличие от всех остальных участников тестирования, референсный Radeon HD 7850 оснащен турбинным кулером. Радиатор имеет медную подошву и пронизан тремя тепловыми трубками.

ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC (HD7790-DC2OC-1GD5)

Оверклокерская версия Radeon HD 7790 от ASUS разогнана на 75 МГц по частоте процессора и на 400 МГц — по видеопамяти. В целом GPU производства AMD допускают больший заводской разгон по сравнению с аналогами от NVIDIA. Система охлаждения карты аналогична таковой у вышеописанного ASUS GeForce GTX 650 Ti BOOST DirectCU II OC. Это упрощенный вариант кулера DirectCU II с двумя тепловыми трубками, прижатыми к кристаллу GPU.

GIGABYTE Radeon HD 7790 (GV-R779OC-1GD)

Эта карточка по конфигурации похожа на Radeon HD 7990 от ASUS: GPU работает на такой же частоте 1075 МГц, а вот частота памяти оставлена на уровне стандартных 6000 МГц. Кулер представляет собой простейшую конструкцию, образованную цельным алюминиевым радиатором и большой вертушкой. Ни теплотрубками, ни дополнительной металлической подошвой радиатора адаптер GIGABYTE похвастаться не может.

Самый очевидный способ сделать производительность в играх лучше – купить современную и мощную видеокарту. Если же у вас есть такая видеокарта, следующим шагом будет установка дубликата и их настройка для совместной работы. Большинство сообразительных пользователей ПК используют дискретные (встроенные) видеокарты. При этом добавление второй видеокарты и запуск их вместе может привести к значительному повышению производительности даже в самых требовательных играх.

Принцип работы двух видеокарт

Конфигурации графических процессоров с несколькими GPU потребительского класса восходят к 1998 году, когда компания 3dfx Interactive дебютировала с технологией SLI на платформе Voodoo 2.

Технология SLI (Scalable Link Interface) позволяет использовать от двух до четырех видеокарт одновременно в одном компьютере. Это достигается за счет использования алгоритма параллельной обработки, который берет информацию, разбивает ее на более мелкие части и работает с разными частями одновременно с помощью нескольких карт.

В те времена, когда две видеокарты Voodoo 2 были установлены в системе и правильно настроены, каждая карта чередовала четные и нечетные рендеринговые линии. Конечным результатом, как правило, был огромный прирост производительности: частота смены кадров почти вдвое выше, чем у одного Voodoo 2.

две видеокарты Voodoo 2

Большинство современных видеокарт от Nvidia и AMD также могут быть объединены для совместной работы, но работают они совсем не так, как Voodoo 2 старых версий. Современные видеокарты, работающие в конфигурации с несколькими графическими процессорами, обычно визуализируют альтернативные кадры или разделяют кадр по горизонтали (или на плитки). При этом каждый GPU работает с определенной частью кадра.

Причины использования двух видеокарт

Повышение производительности

Основной причиной использования нескольких видеокарт является заметный рост производительности при игре или рендеринге видео. Эта нагрузка распределяется между двумя картами памяти, что высвобождает ресурсы процессора и приводит к увеличению частоты смены кадров. Это также позволяет включить качественные графические настройки для более приятного визуального восприятия игры.

Выгодное вложение

С течением времени графические карты устаревают в связи с постоянным развитием новых игр и программных технологий. Кроме того, одна видеокарта не выдержит нагрузки, как две с новыми 3D-приложениями. Даже если вы решите не устанавливать сразу две видеокарты, наличие такой возможности на материнской плате позволит вам вложиться в новую видеокарту, когда это необходимо, вместо того, чтобы обновлять весь компьютер.

Несколько мониторов

Не все видеокарты имеют несколько портов для поддержки более чем одного монитора. Даже если у вас есть одна видеокарта, поддерживающая несколько мониторов, ресурсы, необходимые для запуска большинства программ, приведут к снижению производительности. Использование двух видеокарт дает вам возможность использовать несколько мониторов без потери ресурсов, что делает многозадачность проще и позволяет в полной мере использовать преимущества приложений, которые поддерживают несколько мониторов.

Недостатки использования двух видеокарт

Использование двух видеокарт имеет свои преимущества, но может быть не лучшим решением для пользователя, который находится на бюджетном уровне, не использует современные 3D-приложения и не редактирует видео. Кроме покупки второй видеокарты, вы должны иметь или приобрести материнскую плату, которая поддерживает несколько видеокарт, а также блок питания, который может питать две карты.

Двойные видеокарты также требуют настольного корпуса, достаточно большого, чтобы вместить оборудование и блок питания, который может работать с несколькими картами. Карты должны быть соединены с помощью мостового разъема, который может быть включен либо в GPU, либо в материнскую плату.