هل ستعود الألعاب التي تستخدم معالج رسوميات مزدوج مرة أخرى؟

إذا كانت وحدة معالجة رسوميات واحدة جيدة، فمن المؤكد أن وحدتي معالجة رسوميات أفضل؟ كان هذا هو الحال لفترة طويلة من تاريخ وحدات معالجة الرسوميات، ولكن في هذه الأيام لا يمكنك ببساطة وضع بطاقة رسوميات ثانية في جهاز الكمبيوتر الخاص بك والحصول على زيادة في معدل الإطارات. لماذا؟ وأيضًا، متى يمكننا القيام بذلك مرة أخرى؟

كيف قدمت تقنية SLI و(أيضًا) SLI الألعاب ذات وحدة معالجة الرسوميات المزدوجة

قدمت شركة Voodoo الرائدة في مجال تسريع الرسوميات في التسعينيات تقنية SLI أو “Scan-Line Interleave”. تتيح لك هذه التقنية توصيل بطاقتين من بطاقات Voodoo (والتي كان لابد أن تكون متطابقة)، مما يسمح لكل بطاقة بعرض خط متناوب للإطار. من الناحية النظرية، قد يؤدي هذا إلى مضاعفة قوة العرض، ولكن في الممارسة العملية لم تكن هذه التقنية خطية إلى هذا الحد.

مع زوال شركة Voodoo (وشراء شركة NVIDIA لتقنيتها)، عادت تقنية SLI مع وحدات معالجة الرسوميات من NVIDIA، ولكن هذه المرة كانت اختصارًا لـ “Scalable Link Interface”. كانت شركة ATi (التي أصبحت الآن AMD) ولا تزال المنافس الرئيسي لشركة NVIDIA، وكانت تقنيتها المكافئة CrossFire تقوم بنفس الشيء تقريبًا. كانت البطاقات، أو في بعض الأحيان اثنتان إلى أربع وحدات معالجة رسوميات على نفس البطاقة، متصلة باستخدام ناقل خاص عالي النطاق الترددي يسمح لها بمشاركة المعلومات بسرعة، وبالتالي يمكنها مشاركة عبء العمل في العرض.

تعتمد الطريقة الدقيقة التي يعمل بها هذا على التنفيذ، ولكن عادةً ما تقوم وحدات معالجة الرسومات بتقديم إطارات متناوبة أو يتم تقسيم كل إطار إلى نمط رقعة الشطرنج من المناطق، وستعمل كل وحدة معالجة رسومات على حصتها من التصحيحات.

اليوم الذي مات فيه SLI وCrossfire

عندما كان SLI أو CrossFire يعملان، كانا يسمحان بأداء أسرع مما تستطيع أي وحدة معالجة رسومية واحدة أن تحققه، ولكن كانت هناك مشكلات مشتركة. ما يسمى بالتلعثم “الصغير” الناجم عن مشكلات المزامنة وقيود النطاق الترددي من شأنه أن يفسد التجربة حتى لو كان عداد FPS مرتفعًا. أيضًا، جعل توسيع الأداء حساب التكلفة إلى الأداء غير قابل للتطبيق بالنسبة لمعظم الناس. لن يؤدي إضافة بطاقة ثانية إلى مضاعفة أدائك، ولكن ربما يعززه بنسبة 70% إذا كنت محظوظًا. سيؤدي إضافة بطاقة ثالثة أو رابعة إلى تقليل العائدات بشكل أكبر. في كثير من الحالات، لن تفعل البطاقة الرابعة شيئًا حرفيًا!

ومع ذلك، كان المتحمسون على استعداد لدفع أي شيء للحصول على أفضل أداء، لذا ظلت تقنية SLI موجودة كميزة، لكن ناقوس موتها جاء عندما توقفت الألعاب عن دعمها. ليس فقط أن تطبيق تقنية SLI يزيد من العمل بالنسبة للمطورين الذين يلبي احتياجات شريحة صغيرة جدًا من السوق، ولكن طرق عرض الألعاب أصبحت غير مناسبة لتقنية SLI.

غالبًا ما تستخدم محركات الألعاب الحديثة البيانات من الإطارات السابقة لتحسين الإطارات الحالية أو عرضها، مع وجود مخازن مؤقتة مختلفة وكميات هائلة من البيانات التي يتعين نقلها. والنتيجة النهائية الإجمالية هي أن SLI وCrossfire لا يتناسبان مع كيفية عمل محركات الألعاب هذه لأن البيانات السابقة أو محتويات هذه المخازن المؤقتة لا يمكن نقلها بسرعة كافية.

تستطيع شركة Apple لصق وحدات معالجة الرسوميات معًا

قد لا يكون ربط بطاقتي رسوميات معًا باستخدام كابل كافيًا للسماح لتقنية تعدد وحدات معالجة الرسوميات بالعمل بشكل جيد في الألعاب الحديثة أو التطبيقات ثلاثية الأبعاد، ولكن يبدو أن شركة Apple قد حلت هذه المشكلة من خلال إنشاء اتصال سريع بشكل لا يصدق بين وحدات معالجة الرسوميات الخاصة بها. من خلال أخذ نسخ متعددة من وحدات نظام Apple Silicon على شريحة ولصقها معًا باستخدام موصلات حافة عالية النطاق الترددي، تختفي المشكلة تقريبًا.

والأفضل من ذلك، أنه لا توجد حاجة لمطوري البرامج لوضع هذا في الاعتبار. فبالنسبة للعبة أو أي تطبيق آخر، يبدو الأمر كله وكأنه وحدة معالجة رسومية منطقية كبيرة واحدة، على الرغم من وجود وحدات معالجة رسومية منفصلة متعددة داخل شيء مثل Apple M1 Ultra أو M3 Max. والقياس ليس مثاليًا، ولا يزال هناك بعض النفقات العامة، لكنه ليس بعيدًا عن ذلك اعتمادًا على التطبيق المعني.

يدعم Directx 12 وحدات معالجة الرسوميات المتعددة

يتم التعامل مع تقنيات مثل SLI بواسطة برامج التشغيل وتنفيذ الشركة المصنعة لوحدة معالجة الرسوميات. يتعين على المطور ضبط محرك اللعبة الخاص به ليتوافق مع SLI، ولكن التفاصيل الفعلية لكيفية تقاسم العمل بين البطاقات الموجودة تحت الغطاء ليست تحت سيطرته.

أحدث إصدار من DirectX في وقت كتابة هذه السطور هو DirectX 12 Ultimate، وتحتوي واجهة برمجة التطبيقات هذه على ميزة تُعرف باسم دعم صريح لوحدات معالجة الرسومات المتعددةوهذا يعني أنه إذا كان الكمبيوتر يحتوي على أكثر من وحدة معالجة رسومية واحدة، فيمكن للمطور التحكم بدقة في العمل الذي يتم إعطاؤه لكل شريحة وكيفية تجميع كل ذلك معًا.

لا يلزم أن تكون وحدات معالجة الرسوميات من نفس الطراز أو حتى نفس العلامة التجارية! لذا، على الورق، يبدو هذا مذهلاً، ولكن على الرغم من تضمين ذلك في DirectX 12، إلا أن عددًا قليلًا جدًا من الألعاب تدعمه بالفعل. لا أستطيع إلا أن أفترض أن هذا يشكل عبئًا كبيرًا على المطورين، مرة أخرى، لتلبية احتياجات مجموعة صغيرة من الأشخاص الذين لديهم وحدات معالجة رسوميات متعددة. على الرغم من أنه من الناحية الفنية، فإن أجهزة الكمبيوتر المحمولة ذات وحدات معالجة الرسوميات المدمجة والمخصصة قد تكون مهمة، إلا أن وحدة معالجة الرسوميات المدمجة ربما لن تساعد بما يكفي لجعل الأمر يستحق التعقيد الفني.

وحدات معالجة الرسوميات متعددة الشرائح قادمة!

في أغسطس 2022 كتبت أن وحدات معالجة الرسوميات متعددة الشرائح (MCM) قد تكون مستقبل الرسوميات. تشبه إلى حد ما تصميم “chiplet” من AMD لوحدات المعالجة المركزية الخاصة بها، حيث تحتوي هذه الشرائح على وحدات معالجة رسوميات متعددة منفصلة متصلة بواسطة اتصال سريع للغاية على غرار حل Apple.

وحدة معالجة الرسوميات Blackwell B200 من NVIDIA هي رسميًا أول وحدة معالجة رسومية NVIDIA MCM والتي نأمل أن تنتقل إلى بطاقات المستهلك، وقد قامت AMD براءات اختراع لوحدات معالجة الرسوميات على شكل شرائح ولكن هذا لا يعني أن هذه التقنية قد تكون متاحة للجميع. ومن المؤمل أن يكون لهذا تأثير على تكلفة البطاقات الأعلى جودة، وأن يفتح مجالاً جديداً بالكامل لتحسين أداء وحدات معالجة الرسوميات، حيث إن ممارسة تصنيع شرائح أكبر وأكبر مع معدلات فشل عالية تتجه بوضوح نحو طريق مسدود.

لذا، في حين أن أيام استخدام وحدات معالجة رسوميات متعددة لعرض الرسومات (ما زلنا نفعل ذلك لأنواع أخرى من الوظائف) أو استخدام حزمتين منفصلتين من الرقائق على بطاقة واحدة من غير المرجح أن تعود على الإطلاق، فإن المستقبل يبدو أكثر فأكثر مبنيًا على مجموعات من وحدات معالجة الرسوميات على شريحة واحدة تعمل وكأنها وحدة واحدة.