[Frage] Warum hat sich Mulit-GPU "noch" nicht durchgesetzt?

Die Frage ist auf dem ersten Blick recht einfach, aber im Laufe eines Gesprächs gestern war die Antwort gar nicht so eindeutig.

Wir erleben seit Jahren bei CPUs einen Umschwung von Einzelkern-Leistung auf Mehrkern-Arbeitsteilung, mit hinterherhinkender Software, ja, aber bald sind wir auch im Consumer-Markt bei 8+ Kernen.

Als die ersten Dual-GPU-Karten kamen enstand bei mir der Eindruck hier würde dieser Weg nun auch vollzogen, es kam dann allerdings anders.
Die Übergangslösung von 2 GPUs auf einer Karte wurde nie zur vollständigen Mulit-Core-GPU weitergeführt, sondern verharrt hier seit einigen Jahren beim selben Design.

Die Frage ist also: warum? Warum gibt es im GPU-Markt keine Umstellung? Ist es hier schwieriger zu parallelisieren? Warum wird in Zeiten von PhysX usw. nicht ausgelagert (Zusatzkarten od. CPU-Berechnung, im Ernst...)?

Wer weiss genaueres oder hat eine Theorie? Würde mich interessieren.

EDIT: muss noch hinzufügen: mir ist klar daß GPUs schon an sich parallelisiert sind, die Frage ist warum die Designs sind wie sie sind (2 GPUs auf einer Platine statt 2 GPU-Cores in einer GPU usw.)

Durchsetzen kann sich nur was auch ausgereift ist. Kurz und einfach auf den Punkt gebracht. Wenn du jetzt nicht weiß wovon ich rede, kannst du ja mal schauen womit sich die SLI- und CF-Fraktion so aktuell rumplagen muss. Ist nicht schwer rauszufinden.

Gut, Du hast jetzt eher von mehreren Kernen auf einem Prozessor gesprochen, aber prinzipiell gilt hier das gleiche wie bei Mehrkartenlösungen oder mehreren Prozessoren auf einem PCB.

multi gpu?!

ein grafikkarten prozessor ist massiv parallelisiert .. (das ganze nennt sich hier shader, cuda oder stream) von daher ist dein denkansatz falsch

karre hat recht

eine GPU is völlig anders aufgebaut als eine CPU, und wie du bestimmt weist hat eine GPU
eine viel höhere rechenleistung als eine CPU, aufgrund gerade diesen ausbaus...

eine GPU hat auch keinen Core in dem sinne, so wie du ihn hier darstellst.

und Dual-GPU-Karten musste halt eher (wie schon oben gesagt) wie 2 CPUs auf einem Mainboard sehen...

weil so wie du dir das denkst ist das falsch...

AFR technolgie abschaffen oder verbessern am besten ganz abschaffen und auf eine neue bessere setzten aber Nvidia sowohl ati ist das riskiko zu hoch das es umsonst ist.

@Karre/Innor

Nett gemeint, aber hättet ihr bis nach ganz unten gelesen (ja, das Edit) hättet ihr die Antwort nicht schreiben müssen.

Fakt ist, daß sowohl Nvidia als auch Ati Multi-GPUs unterstützen, sowohl indem sie 2 auf ein PCB bringen als auch den SLI/CF Modus immer noch anbieten und auch vermarkten.
Daß z.b. extra PhysX Karten eingesetzt werden ist euch ja nicht entgangen, eine sehr beliebte Resteverwertung bei Enthusiasten. Die Skalierung ist ja mittlerweile auch sehr respektabel.
Uns allen sind jedoch die Nachteile der aktuellen Lösungen soweit bekannt.

Die Frage bezieht sich also eher auf das Design der Lösung an sich. Multi-GPU mit alternierender Frame Berechnung scheint ja nicht so ohne weiteres zu funktionieren. Welche Alternativen gibt es?

Naja, da die Verkleinerung der Strukturen nicht so ohne weiteres fortgesetzt werden kann, und man sieht was passiert wenn sich da mal etwas verzögert (Fermi lässt grüßen, und die 6k Reihe wird auch darunter leiden), ist die Frage nach Alternativen doch berechtigt?

Oder gibts in dieser Richtung einfach keine Vorstöße/Ideen seitens der Industrie?

Eine GPU rechnet anders als ein CPU, mit Shadern. Imho macht es denk ich auch keinen Sinn ein Dualdesign zu entwerfen, da zu ineffizient, oder nicht effizienter, genaueres weiß ich aber auch nicht.
Entweder ich pumpe eine Single GPU extrem auf oder baue 2x eine Sparsame drauf um den gleichen Verbrauch bzw. gleiche Performance zu erhalten.

Warum man immernoch auf die AFR Technik setzt, verstehe ich übrigens auch nicht.
Es gäbe schon längst alternativen.
Wahrscheinlich rentiert es sich wohl einfach nicht da Entwicklungsgelder reinzustecken.

ich denke schon, das ich dich verstanden habe ...
es gibt doch bereits die möglichkeit bis zu 4 gpus für grafik spielereien zu nutzen .. man kann auch mehr für wissenschaftliche dinge einbauen .. das sowas nicht gemacht wird liegt ganz einfach darin,d as es im desktopmarkt eigentlich keiner braucht derzeit.

wie bei x86 serverboards auch bis zu 4 möglich sind derzeit .. (wobeib beides ja noch weiter scalierbar ist, wenn man mehr boards nutzt)

dennoch sind grafikchips nichts weiter als massig kleinercisc porzessoren die massiev parallel arbeiten ... eben genaud das was du gefragt hast

@Schaffe:
Ganz einfach, mit AFR hast du ne Skalierung, die meist über 95% liegt (sofern keine anderen limitierenden Faktoren greifen, und AFR auch funzt), manchmal auch über 100% (kein Plan warum, ist aber so). Mit anderen Multi-GPU Techniken ist die Skalierung bei weitem nicht so hoch.

Warum fahren alle Leute nur 4-Zylinder-Autos. Wo es doch auch 8-Zylinder gibt :-)
Die Frage ist ganz einfach zu beantworten: Wirtschaftlichkeit/Preis-Leistung
Und: Man muss die Leistung auch irgendwie umsetzen können. D.H. was bringt einem in der Stadt die Leistung wenn man blos von einer roten Ampel zur nächsten fährt. Genau das gleiche ist bei Multi-GPU-Systemen. Das Umfeld muss stimmen, und das macht es leider nicht, weil die Hersteller der Software nicht für ein 10%-Nieschenmarkt programmieren sondern für die lustigen Konsolen :-)

Im Moment landet man bei Multi-GPU-Systemen immer


http://www.youtube.com/watch?v=ijq0OlrKkYU
http://www.youtube.com/watch?v=JRP_4zxeOEo
http://www.youtube.com/watch?v=yPlEMbv7qVY

während Du bei Multi-CPU-Systemen diese "Fehler" nicht hast, sondern einfach nur Kapazitäten die nicht genutzt werden.

Gründe warum sich M-GPU noch nicht durchgesetzt hat:

-Früher stiefmütterlicher Treibersupport, heute aber deutlich besser...
-Skalierung bei 2 oder mehr Karten nach wie vor unheitlich und mit steigender GPU Zahl schlechter
-In der Anschaffung zu teuer für die meisten Kunden.
-Im Unterhalt zu teuer, wofür 200-300W im Idle verbrauchen, wenn man auch viel am PC schreibt...
-Zu heiß, bessere Kühlung samt Folgekosten, Lärm, Beeinträchigung anderer Komponenten durch die Hitze
-Mirko´s Ruckler mindern je nach Spiel den Spass mehr oder weniger deutlich

@raucherdackel stimmt.

es gibt noch eine SFR(Split frame rendering) diese teilt das jeweilige bild in 2 hälften auf : 1 das obere die andere das unte teil des bilds.Jedoch geht dieses verfahren ewig und bringt nicht gerade die beste skalierung deshalb setzten ATi und nvidia auf AFR diese funktioniert so: die erste karte rendert jeweils alle geraden bilder(also frame 2,4,6,8 usw usw) und die 2te die ungeraden(Frame 1,3,5,7,9 usw) somit müssen sie nicht zerteilt bzw gesplittet werden.

Um es genau zu nehmen, gibt es 4 verschiedene Möglichkeiten, die ATI bzw. AMD anbietet.

Da wäre einmal das AFR (Alternate Frame Rendering), wo jede GPU ein Frame berechnet und dabei auch die höchste Skalierung, von fast 100%, erzeugt.

Dann gibt es das SFR (Split Frame Rendering). Dabei rechnen die GPUs gemeinsam an einem Frame, wobei die einzelnen GPUs an einem Teilbild arbeiten, welches je nach Auslastung aufgeteilt wird. Sprich, GPU1 bekommt 25% des Bildes zugewiesen und GPU2 eben 75%. Je nach Rechenaufwand eben.
Das SFR wird da angewendet, wo es durch die Anwendung zu Inkompatibilitäten zu AFR kommen kann.

Desweiteren, gibt es dann das selten genutzte STM (SuperTiling-Modus). Dieser Modus teilt ein Frame in kleine 32x32 Pixel-Quadrate auf, wobei dann die jeweilige GPU das nächste Quadrat zugewiesen bekommt. Also jede GPU ein Quadrat berechnet ect.
Dieser Modus wird aber wegen dem hohen Verwaltungsaufwand nicht benutzt, da es viel zu wenig Performance erzeugt.

Zu guter Letzt, gibt es noch das SIQ(Superior-IQ). Dabei handelt es sich nur um eine Qualitätssteigerung ohne Performanceverlußt. Mithilfe von SIQ wird ein Temporal Anti-Aliasings Frame erzeugt mit hoher Qualität und ohne Flimmern. Dabei rechnen beide GPUs an einem Pixel mit unterschiedlichen Antialiasing-Mustern, die am Ende übereinander gelegt werden.

Warum es bis Heute nichts anderes gibt, liegt einfach im Kosten-Nutzen-Sektor.
Nur ein hohe Kosten-Nutzen-Faktor treibt die Entwicklung voran.
Multi-GPU ist eben ein Enthusiasten-Bereich, welcher nur von einem verschwinden geringer Teil, der Konsumenten genutzt wird.
Es ist eigentlich nur ein Verkaufsfeature und soll die User mit langen Benchmarkbalken blenden.
Die Wahrheit ist leider die, das durch das AFR so starke Microruckler erzeugt werden, das man von den dazugewonnenen FPS nichts hat.
Eine Single-GPU ist allemal ausreichend für flüssige FPS die durch ihr gleichmäßige Ausgabe, jedem Multi-GPU-System überlegen ist.
Von den Anschaffungskosten und den Unannehmlichkeiten wie Temperatur,Lautstärke und Stromverbrauch eines Multi-GPU-System mal ganz zu schweigen.

Pickebuh schrieb:

Die Wahrheit ist leider die, das durch das AFR so starke Microruckler erzeugt werden, das man von den dazugewonnenen FPS nichts hat.

Zum Vergrößern anklicken....

Auf dem papier (Frameabstände) mag das eventuell stimmen und auch messbar sein.
Für den user führt auch die AFR Technik zu einer deutlich spürbaren Mehrleistung, Frameabstände hin oder her.

Das ist vom Empfinden abhängig.

Vier HD4870 mögen mehr Fps liefern als eine HD 5870, das Ruckeln aber ist unerträglich imo.

Dazu kommt noch, dass die MR-Asynchronität nicht nur von den benutzten Karten abhängt, sondern auch vom Unterbau, sprich Prozessor und Chipsatz mit dessen Anbindung. Aus persönlicher Erfahrung mit zwei X1800XT (damals noch Crossfire mit Kabelpeitsche) kann ich dazu sagen, dass ein S775 E6600 wesentlich mehr mikroruckelt, als ein S939 Opteron 170, beide auf Boards mit 2x PCIe 16x.

Außerdem, 2x PCIe 16 ruckelt auch weniger als 2x PCIe 8x, obwohl leistungstechnisch kein messbarer Verlust vorhanden ist.

Die Aussage, Single-GPU sei in jeder Hinsicht Multi-GPU Lösungen überlegen, würd ich so nicht unterschreiben. Es kommt immer auf die Settings drauf an, die man fährt.

Es liegt einfach daran, dass nur AFR benutzt wird, das wegen seinem MRs selbst Enthusiasten abschreckt.

Dass SuperTiling keine gute Leistung hat, ist schlicht falsch. Die Xbox 360 nutzt einen SuperTiling ähnlichen Modus mit einer GPU (wegen den 10mb EDRAM) und laut ATi liegt hier der Leistungsverlust bei max 5%.

Es kostet aber einfach viel Treiberentwicklung und das ist Geld, was möglicherweise nicht mehr reinkommt, da mit High End kein Geld gemacht wird. Es würde aber eine gute Skalierung haben und Mikroruckler beseitigen, anders als SFR was immernoch Mikroruckler hat.

kurz & knapp ... weil potente single-gpu´s noch so ziemlich alles gut meistern.
ein upgrade auf mgpu ist in der heutigen zeit nicht zwingend nötig ... zumindest bei der
breiten masse, welche max. auflösungen bis 1920*xxxx verwenden.

- wenn sich höhere auflösungen als standard mal durchsetzen ... denke ich mal wird auch
mgpu immer mehr verbreitet sein.



edit:

ach ihr geht ins detail & analysiert die diversen rendertechniken ...^^
tja ... da war schon vor vielen jahren 3DFX diesbezüglich ungeschlagen. ^^

Felixxz21 schrieb:

Dass SuperTiling keine gute Leistung hat, ist schlicht falsch. Die Xbox 360 nutzt einen SuperTiling ähnlichen Modus mit einer GPU (wegen den 10mb EDRAM) und laut ATi liegt hier der Leistungsverlust bei max 5%.

Zum Vergrößern anklicken....

Wozu braucht man SuperTiling, bei einer GPU ?
Hier ist von Crossfire die Rede !
Da ist der Verwaltungsaufwand für die Zuweisung auf 2 Grafikkarten eben so groß, das sich die Mehrleistung in Grenzen hält.

Die Xbox 360 hat 10MB eDRAM für AA und da der meistens nicht ausreicht, wird das Bild in Tiles geteilt und dann nach den fehlenden Tiles gesucht - diese werden dann in den VRAM geschrieben Und wie gesagt, im CB Artikel dazu steht max 5% Verlust.

Der Verwaltungsaufwand ist zwar schon eine Sache, aber ich denke nicht dass der auf einmal die ganze Leistung frisst, das geht dann doch eher auf die CPU. Man macht halt einfach ein Schachbrettmuster, GPU 1 macht weiß, GPU 2 macht schwarz.

Das ist halt nur einfach aufwändiger im Treiber.