多卡互联向着1+1＞2迈进

今天，稍有常识的用户都知道将两块或者多块显卡进行互联以显著提升图形性能，与之对应的多卡互联技术分别是NVIDIA SLI和AMD CrossFireX。可很多人并不知道，多卡互联技术一度“失落”，差一点就消失了，这段历史还得从3D图形的缔造者3dfx说起……

上个世纪末，当时的显卡性能很差，单显卡在不少情况下无法满足用户的需求。而在无法显著提升生产工艺、扩充晶体管数量的情况下，当时的王者3dfx想到了将两块或者多块显卡进行互联，以提升系统的图形性能。3dfx利用PCI总线，同时使用多张3dfx显卡，带来了近乎翻倍的性能提升。3dfx如此称呼他们发明的技术：Scan-Line Interleave（SLI），交替线扫描。3dfx将显示屏上的画面分为奇数扫描线和偶数扫描线，在由两张显卡组成的3dfx SLI系统中，一张显卡负责奇数线，另一张显卡负责偶数线，然后将两张显卡负责的图像合成，终提高性能。3dfx的这种设计，巧妙地迎合了当时图形处理的特点：显卡只负责像素类运算，顶点类运算都是由CPU负责。像素类计算的性能可以通过显卡互联进行提升，只要芯片多，设计人员可以看到非常明显的性能提升。

终，3dfx还搞出了一个奇葩——Voodoo 5 6000，在单PCB上使用了多达四颗VS-100芯片，试图达到更为惊人的性能。如果不考虑单PCB因素的话，Voodoo 5 6000可能是图形厂商试生产的第一款“Quad-SLI”的图形显示系统了。

3dfx的轰然倒下，使得多路图形技术的发展也宣布告一段落。随后的市场上一些图形厂商也尝试过推出一些多显卡互联的产品，比如Metabyte公司的Wicked3D显卡，也是单PCB多芯片，但存在芯片间的同步问题，终不了了之；还有ATI的Rage FURY MAXX，虽然性能上可以比肩当时的GeForce 256，但过于高昂的成本和不够稳定的性能表现还是令其败下阵来。多路显卡的发展进入了一个沉寂时期。

正当大家对多卡互联逐渐遗忘的时候，它又来了，只是这次的主角已经变成了NVIDIA。2000年12月，NVIDIA斥巨资收购了曾缔造了3D图形王国的3dfx，同时将SLI技术收入囊中。很显然，意图在图形领域有更大作为的NVIDIA并不甘心这项技术就此失传。6，对NVIDIA来说真的是神奇的数字，NVIDIA几乎每款“6”系列产品都是火爆大卖。2004年，在GeForce 6800 Ultra PCI-E版本的发布会上，人们注意到这张显卡的与众不同的之处：在靠近PCI挡板顶部的PCB上，竟然还有一个接口，这可是之前从没有出现的。

答案揭晓，SLI，竟然是SLI！NVIDIA宣布从本系列显卡开始，GeForce显卡将拥有一个独特的功能，全称是Scalable Link Interface（SLI），中文直译为“可配置的链接界面”，中文商标名为“速力”。从某种意义来说，是NVIDIA令多卡互联技术起死回生。NVIDIA依旧称呼这项多卡互联技术为SLI，实际上NVIDIA SLI除了名字外，和3dfx时期的SLI无论是英文全称还是技术内容都有了很大不同。3dfx时期的SLI技术诞生于GPU尚未发明的时代，主要是进行像素计算，只要依靠暴力堆像素的手段，性能就会得到提升。NVIDIA所遇到的时代，是GPU已经出现，光影和坐标转换、像素和顶点渲染、浮点化计算、可编程、分支判断等重要功能已经一个个从CPU上转移到GPU上，这样的SLI系统显然已经不再简单轻松了。NVIDIA SLI的计算方式，和传统3dfx的计算方式完全不同，更多使用交替帧渲染和分割帧渲染方式的方式。交替帧渲染的好处在于不需要特别的算法来平衡GPU负载，只需要把不同的帧交给不同的GPU去计算即可，其算法实现比较容易，直到现在都是常见的多卡互联方式。

进入DirectX 10以后，由于显卡架构的巨大更新，SLI、CrossFireX系统的性能得到了显著提升，图为Fermi的图形架构。

NVIDIA有了SLI多卡互联技术，ATI怎么办？当时的ATI完全没有预想到NVIDIA会有这样的杀手锏，在匆忙之中推出了研发之中、尚不成熟的CrossFire来应战。虽然无论是CrossFire还是SLI，其实现的技术原理都基本相同，但CrossFire所需要的硬件部分并未集成在GPU中。ATI为此特别购买了第三方芯片来完善CrossFire硬件方面的支持，特别是主卡副卡的分别，让CrossFire显得特别麻烦。直到后期DiectX 10显卡推出后，ATI才彻底解决了CrossFire的硬件集成问题（同时更名为CrossFireX）。

多卡系统的创新意义在于突破了晶体管数量、图形芯片面积对显卡性能的制约，大幅提升了显卡的图形性能，并深远影响了IT产业。现在，多卡系统已经成为很多研究机构和商业机构的标准配置。通过多卡系统，研究机构可以调动GPU更强大的计算能力，商业机构可以使用GPU并行计算完成光线追踪等复杂工作，玩家也可以通过多卡系统，体验到图形计算为游戏带来的巨大提升。