NVIDIA四GPU Quad SLI技术分析与推测
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在正在进行的CES2006大展上，Dell发布了一款超高性能游戏PC——Dell XPS 600 Renegade（变节者）。该电脑采用了超频过的Intel优异双核心955EE处理器，但这并不是重点！其内配备的4颗7800GTX 512MB GPU才是所有人目光的焦点！
NVIDIA高级行销副总裁Dan Vivoli在CES2006上向世人宣布：“今天Dell搭载NVIDIA Quad SLI技术的XPS 600 Renegade电脑，将让玩家的游戏体验上升到一个全新的高度！”
超级发烧电脑游戏机！-
Dell XPS 600 Renegade的主要配置为：
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Intel Pentium Extreme Edition 955处理器（双核心＋超线程＝虚拟四核心CPU）
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频率由默认的3.46GHz超到了4.26GHz
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双通道2GB DDR2 667内存
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两片双PCB特殊显卡＝4片GeForce 7800 GTX 512MB显卡
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总显存容量高达2GB，通过NVIDIA Quad SLI技术实现互联
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西部数据猛禽硬盘
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首款NVIDIA Quad SLI系统的实现方案：
NV公布的Quad SLI系统
早在NV刚刚发布SLI技术的时候，就声称SLI最高能够支持八GPU互联，现在NV终于突破了双卡互联的局限，首次达成四GPU SLI。有消息指出，NV的Forceware 90系列驱动最重大的改变就是支持多GPU SLI这一全新技术。
NV表示，采用Quad SLI技术后，用户可以在2560x1600的超高分辨率，也可以在打开32X全屏抗锯齿的情况下完美运行当今所有流行的游戏！如此恐怖的性能的确让人非常期待！
NVIDIA携手戴尔发布前所未有的4GPU SLI，这绝对是一爆炸性新闻，在CES2006展出当天我们就进行了详细报道：
CES2006 NV & Dell展台
Dell XPS 600 Renegade实物 相信所有人都对这款超级夸张电脑的内部结构非常好奇，那么就来仔细看看四颗7800GTX 512MB是怎样组成SLI的：
是4块显卡吗？PCB末端还带把手
原来是两块加长型的双PCB显卡
总共4个PCB 搭载4颗7800GTX 512MB GPU，每颗GPU享有单独的显存、供电和散热模块。但是双PCB上的两颗GPU要共用一个PCIE X16接口。
散热与供电都需要特别设计
四块7800GTX 512MB显卡的功耗可是相当夸张的，再加上超频之后的955EE处理器，没有电源能够带得动。因此这两款双PCB双核心显卡使用了类似于笔记本的外接电源供电。
早在NV发布Quad SLI技术之前，我们PCPOP显卡频道就曾作过这方面的详细测试，在平台、软硬件都不完善的情况下为大家带来了超前的四显卡SLI性能测试——全球首曝 PCPOP成功测试4显卡SLI平台！
其实当初小编的测试并不算成功，而且也没能使用到四块7800GTX 512MB以达到惊人的性能提升。但是通过测试发现了不少有意思的问题以及NV“密谋”推出多核心SLI的计划。比如：
撇开双核心显卡限制，PCPOP首次达成四块显卡SLI！
驱动的选择至关重要 四显卡SLI系统轻松达成
驱动背后隐藏不为人知的秘密，NV SLI大踏步向前进！
NV SLI X16芯片组的真正目的：多GPU SLI正在酝酿之中
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NV SLI X16芯片组的真正目的：多GPU SLI正在酝酿之中
并且在文章最后，小编曾大胆预测“SLI不再局限于双显卡，2006年多显卡SLI将大行其道！”。结果不出所料，2006年1月6日CES2006大展上NV就发布了四GPU Quad SLI技术。
双核心显卡SLI=四核心Qual SLI 在之前的文章中，小编作了不少的推测与理论分析，其实大部分都是很牵强的主观臆断，现在看来有不少内容应该说是错误的。而今NV确确实实将四核心Quad SLI摆放在了我们面前。下面就根据小编之前的测试，对照NV刚刚亮相的Quad SLI方案作一些技术上的分析。
记得以前小编报道过这样一篇文章“四颗7800联手 双核心显卡SLI巅峰实测”，这是国外著名IT网站Tom''s Hardware通过使用两块华硕Extreme N7800GT Dual双核心显卡，搭建了四颗GPU的SLI系统，但是他们最终却只能实现三核心SLI，相信很多朋友都想问个为什么？
两块双核心显卡却只有三个核心 剩下一颗被谁独吞了？ 后来台湾网站超频者天堂使用两块技嘉3D1双核心显卡却能实实在在的组建四核心SLI系统：
OCW组建双卡四核心6600GT SLI 其实关键不在于双核心显卡，也非主板，而是主板芯片组的问题。Tom''s Hardware使用的是AMD平台的最强者华硕A8N32-SLI Deluxe，OCW使用的是Intel平台的技嘉GA-8N-SLI-QUAD Royal。虽然都是NVIDIA目前最强大的NF4 SLI X16芯片组，然而AMD Editon与Intel Edition却有质的区别！
NF4 SLI X16（AMD vs. Intel）Editon 若要详细的对他们进行分析，那可就说来话长了，得从NF4家族的鼻祖CK804谈起。这里只进行简要说明：
NV芯片组一开始就选择了开放的AMD平台，一直到NF4（CK804）都是忠贞不渝，但由于SLI技术的普及带动了AMD平台的销售，让Intel感受到了严重的威胁（高端游戏玩家认准SLI，就只能选NF4 AMD平台）。因此Intel终于网开一面特许NV开发基于Intel平台的NF4芯片组，由此诞生了NF4 SLI IE芯片组。由于Intel处理器没有集成内存控制器，因此Intel版的芯片组必须加入这项功能，所以NF4 SLI IE芯片组不再是单芯片方案，回归了普通的南北桥组合，北桥代号就是C19。
不管CK804还是C19，为了实现SLI技术，必备的一项功能就是PCIE X16要能够拆分为两条PCIE X8，这是由芯片组自身的特性决定的。支持PCIE的芯片组有很多，915/925/955/K8T890等等，但他们都无法将PCIE X16进行拆分；除了NF4之外，Intel/VIA最新的975X/K8T900才具备这项功能，当然ATI的RD480肯定支持。
最常用的拆分方案 NF4 SLI IE回归传统的南北桥方案之后，NV准备开发AMD平台集成图形芯片组。然而单芯片的NF4集成度本来就已非常高了，再加入显示芯片非常困难，因此单芯片的NF4的南北桥功能终于被分了开来，诞生了C51北桥。由于C51本身集成图形芯片，定位中低端，没人会用它来组建SLI系统，因此原本无关痛痒的PCIE X16拆分功能被去掉了，但是这却为后来的NF4 SLI X16 AMD Edition埋下了隐患！
C51D北桥不支持SLI 之后NV为了继续提高SLI性能开发了具备真正两条PCIE X16接口的芯片组，不再依赖原来的拆分双PCIE X8技术，这就是NF4 SLI X16芯片组。然而这款芯片组没有加入任何新技术和新功能，仅仅是新瓶装旧酒！
NF4 SLI X16 Intel Editon＝C19＋CK804
NF4 SLI X16 AMD Editon＝C51D＋CK804
道理很简单，单芯片的CK804拥有完整而且强大的南桥功能，原本用于和A64处理器通讯的1GHz HT总线正好能够用来连接他的新合作伙伴——C19和C51D北桥。如此一来南北桥就能够各自提供一个PCIE X16显卡接口，从而达到NV的目的。
但是现在新的问题就来了，C19原本就是NF4 SLI IE的北桥，它所提供的PCIE X16当然能够拆分为两条PCIE X8。而经典的CK804也是不在话下，但是原本定位低端并去掉显示功能的C51D北桥可就没这个本事了。
以上写了这么多，其实就是通过回顾NF4系列芯片组，来说明最新NF4 SLI X16芯片组的来龙去脉，而关键之处就在于NF4 SLI X16 AMD Editon的北桥无法进行拆分，Intel Editon由于先天优势C19能够拆分。这一结果直接导致了C51D所提供的PCIE X16插槽无法支持市面上流行的双核心显卡。
这就是Tom''s Hardware在使用两块Extreme N7800GT Dual双核心显卡但只能认出三颗颗心的原因，插入第一条PCIE X16插槽的双核心显卡只有一颗能够正常识别。如果将这两块双核心显卡插入P5N32-SLI Deluxe主板，那么结果就不一样了！
再来看看NVIDIA展出Quad SLI方案采用了什么主板：
Intel平台还能是什么芯片组：NF4 SLI X16 IE-
总结：
按照以上的分析，难不成四GPU Quad SLI仅能用于Intel平台？一直以来小编都是这样认为的。
但是NV绝对不会搬起石头砸自己的脚，没有芯片组的支持，再怎么强大的技术都无法推广起来。尤其是目前AMD平台的NF4系列可以说是如日中天，何况AMD CPU本身就拥有非常强悍的3D性能！
假如要用当前市面上的两块双核心显卡或者四块普通显卡组建SLI，NF4 SLI X16 AMD Edition的确是不行的，最多只能达成16+8+8的三核心SLI，但是NV通过特殊的设计能够完全忽略芯片组的PCIE拆分特性，让所有NF4 SLI主板都能够支持四GPU Quad SLI技术！
真正的奥秘就在恐怖的双PCB显卡身上！
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为什么要用双PCB显卡：
双PCB显卡，听起来挺能吓唬人的，但是只要仔细想想那么就没什么可怕的了。
单PCB双核心的Extreme N7800GT Dual结构 先看看当前最强的单PCB双核心显卡是什么样子的，华硕Extreme N7800GT Dual使用了两块7800GT GPU，总共256MB*2的显存，已经把一块PCB撑得如此巨大，集成度之高令人恐惧。
让我们为华硕设身处地的想想，如果它要制造一款基于7800GTX甚至是7800GTX 512MB的双核心显卡，首先供电模块得进一步加强，其次显存增加了一倍该放哪？如果继续扩大PCB估计机箱内难以容得下如此庞然大物，而且要兼顾两颗GPU和大容量高速显存的散热，散热设备怎么办？
使用双PCB显卡似乎是最好的办法，就是相当于两块独立的显卡，仅仅是共用PCIE接口而已，每颗GPU都享用独立的显存、供电模块以及散热器，如此一来所有问题迎刃而解。
7800GTX的发热、功耗、集成度都非常高，采用双PCB方案制造双核心显卡，PCB设计无需作出重大改动，只要将PCIE接口调整一下即可，另外需要设计一款合适的单槽散热器。
从PCB设计、供电方案、散热个方面来说，要制造一款基于7800GTX 512MB的双核心显卡，采用双PCB方案应该是最妥当的做法。不过NV & Dell所展出的双PCB显卡并不仅仅是如此而已，稍后将作详细介绍。
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双核心显卡的实现原理：
我们此处暂且不谈早期的双核心显卡，现今流行的所有双核心显卡方案都是通过SLI技术实现的。NV SLI技术的本意是把一条PCIE X16分为两条物理的PCIE X8接口，然后插入两块显卡组建SLI。但是由于PCIE接口的特殊性，即便是在一条PCIE X16内部也能拆分为两条PCIE X8：
双核心显卡的技术原理一目了然！ 从PCB走线就能清清楚楚地看到PCIE X16接口的数据线部分被一刀两断，每个核心独占PCIE X8的数据线。
因此双核心显卡的要求比较苛刻：
1.必须是全带宽的PCIE X16接口才能正常使用，PCIE X8以下只能用一颗核心——限定SLI主板必须关闭SLI模式以保持接口的X16带宽。
2.必须是本身能够拆分为两条PCIE X8的芯片组才能支持——限定NF4 SLI/K8T900/975X/RD480芯片组。
3.通过SLI技术实现双核心方案，不在SLI支持之列的芯片组当然无法支持——限定NF4 SLI芯片组。
4.主板必须经过特殊设计，PCIE X16插槽内部能够一分为二——限定几款特殊主板。
由于种种限制，并非所有的NF4 SLI主板都能够支持双核心显卡，只有华硕、技嘉、微星等厂商的NF4系列（并非全系列）主板才能够支持，因为这些厂商都开发过双核心显卡，所以自家主板内部动了些“手脚”用以支持双核心显卡。
通过此处的分析，结合前文中的介绍，再次向大家解释了A8N32-Deluxe未能识别四颗核心的原因，C51D不属于NF4 SLI系列，无法拆分！
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小结：
当前市面上的双核心显卡非常挑主板，本身基于SLI工艺制造，目前两块双核心显卡并不能很好的组建四核心SLI系统，这在我们之前的测试中已经详细介绍过了。
Dell & NV双PCB显卡结构以及原理看上去和华硕技嘉的双核心显卡非常类似，到底是不是这样呢？
目前关于Dell展出双PCB显卡的结构图片还是不够详细，关于它所采用的技术以及架构都比较模糊，但可以肯定的是，这款双PCB显卡绝非普通双核心显卡可比。
PCB内部组成SLI 据NV桌面芯片产品经理George Myers透露，Quad SLI当中所用的双PCB显卡与华硕技嘉的双核心显卡完全不同，因为无论3D1还是Extreme Dual显卡都是利用了NF4 SLI芯片组的特性，其PCIE显示接口是由两组PCIE X8组成，然后单纯地把两块显卡组合在同一片PCB上达成SLI技术，理论上这和两块显卡的SLI没有分别。
红框内的部分就是每个显卡双PCB之间的专用连接器 Quad SLI专用的双PCB 7800GTX 512MB显卡是特别设计的，它加入了特殊的Dual GPU控制器于卡上，这个额外的控制模块负责把数据分给两颗GPU运算，并没有利用GPU内部结成的SLI控制模块，因此每个PCB上都预留了MIO接口。
普通双核心显卡，两个GPU泾渭分明 这个特殊的Dual GPU控制器的功能非常强大，他不但要协调两个PCB之间的GPU的数据分配，而且要统一支配PCIE显示接口的数据传输，并不仅仅像普通双PCB显卡那样将PCIE X16接口一分为二。
Dell双PCB显卡完全不会出现普通双核心显卡挑主板的现象。因此两块双PCB显卡组建四GPU Quad SLI技术，不光NF4 SLI X16 IE芯片组，AMD Edition也能够支持，而且普通版的NF4 SLI芯片组（双PCIE 8X）也没有问题。只不过由于带宽的原因，使用普通NF4 SLI芯片组会限制四GPU SLI的性能发挥（可以想象每颗GPU只能分到PCIE X4的带宽）。
Dell双PCB显卡的兼容性如此之好，竟然能够工作于PCIE X8模式下，但是为了最大限度的发挥Quad SLI的性能，NV在驱动当中将只开放对NF4 SLI X16芯片组的支持。用George Myers的话说就是：“Qual SLI的7800GTX 512就像一辆法拉利，你不会配用便宜的轮胎吧，愿意负担Qual SLI的相信都会配撘效能更佳的NF4 SLI X16。”
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小结：
双PCB显卡绝非普通采用SLI技术的双核心显卡，通过两个PCB之间集成NV新设计的Dual GPU控制器，双PCB显卡的兼容性大幅提高。
Quad SLI技术需要用到两块双PCB显卡，理论上所有NF4 SLI主板都能够支持，但为了保证性能，只能选用NF4 SLI X16 AMD Edition或者Intel Edition。
除了双PCB显卡内部的Dual GPU控制器是个关键之外，SLI连接器的安装方式也是个令人好奇的地方。
SLI连接器该怎样插？ 当初小编测试四显卡SLI的时候对SLI连接器的安装方式非常困惑，如果NV今后推出多GPU SLI，那么连接器该怎么搭配好呢？
搭配方案出炉：交叉互联！ 现在就很明显地看到了，如果把四张PCB从上到下一次标称为1、2、3、4的话，那么NV的方式就是1-3、2-4，交叉互联！为什么不1-2、3-4或者是2-3、1-4呢？
GPU内部的SLI专用模块 通过SLI连接器互相通讯 首先排除1-2、3-4这种方案，因为12PCB和34PCB本来就是一块显卡，他们之间的GPU已经通过Dual GPU控制器连接，Dual GPU控制器代替了GPU内部的SLI模块负责数据平衡以及渲染分配。因此再把1-2、3-4连接起来就是多此一举。
两块双PCB显卡是各自独立的，因此要让两对GPU互相通讯，最好的方案就是将1-3、2-4连接起来。这样就能够最大幅度的减少两块显卡通过南北桥传输数据的流量，毕竟南北桥之间的数据传输要走HT总线，延迟和效率都比较高，远不如通过SLI连接器。
如此一来两个Dual GPU控制器再加上两组SLI处理模块，达成了共同负责四颗GPU数据通讯、传输以及渲染分配问题，完善的解决了多GPU硬件负载平衡处理。
通过前面的详细介绍与分析，当前NV所发布的四GPU Quad SLI的详细规格已经非常明朗了。
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如何组建四GPU Quad SLI：
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必须是两块Dell双PCB显卡才能组建Quad SLI，因为普通双核心显卡或者四块普通显卡都不具备Quad GPU模块。
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NV人为的限制了Quad SLI的工作平台——NF4 SLI X16芯片组。这个是完全可以理解的，四颗GPU必然要求更多的接口带宽。
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必须等待新驱动，90.XX？
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四GPU Quad SLI性能如何？
当然，绝大多数人关注的问题并非Quad SLI的组建方案，而是其性能表现到底如何？目前NV方面并没有公布令人惊讶的四颗7800GTX 512MB表现到底如何，但是我们可以猜测：
测试用的6600GT显存频率较低，仅供参考 这是我们之前组建四显卡SLI的测试结果，当时驱动不完善，而且四块显卡之间也无法用SLI桥接器连起来，应该说仅仅是通过驱动做的无桥“软”SLI。但即便如此，四显卡SLI所表现出来的性能就令人刮目相看。
如果无法通过SLI桥接器将多块显卡连接起来的话，GPU越多，通过驱动“软”实现SLI造成的性能损失就越严重！不过，Dell具备Quad GPU控制模块的双PCB显卡组建的SLI系统，就相当于完整的有桥“硬”SLI，性能提升比例将有显著的提升，到底能否达到1.87＊1.87=3.5倍于单卡的性能提升呢？
NV方面称，Quad SLI在效能方面将有很大程度的进步，因此它能够在极高的2560x1600分辨率下提供优秀的3D效果，而且更能大幅提高3D画质，包括支持高达32X SLI AA及16AF反锯齿效果，绝对是专业玩家所梦寐以求的。现在并不能透露实际的提升幅度，但它的效果是十分优秀。看来NV的确是信心十足，效能方面的问题已经通过硬件妥善解决，完全不用担忧！
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90.XX驱动是否会开放四核心“软”SLI？
具备Dual GPU控制器的双PCB显卡组建Quad SLI效能自然是非常好的的，但是就拿当前的情况来看，普通的7800GTX 512MB产量依然有限，NV还有多少能力来制造双PCB 7800GTX 512MB？何况下一代显卡7900GTX的发布日期也越来越近了。
依小编之见，虽然通过驱动“软”SLI性能损失比较严重，但比起双卡SLI还是要强不少。以目前的条件来看，直接购买四块普通显卡组建四核心SLI显然要方便得多。只要驱动解禁，自然会有不少玩家尝鲜，仅仅通过新驱动就能一次性卖出四块GPU外加一套芯片组，NV能不乐意？
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总结：
应该说，此次Quad SLI的发布NV仅仅是用来投石问路、精心策划的一次尝试。但是Quad SLI所引发的轩然大波向我们证明了它是非常成功的！
NV通过自己强大的研发实力告诉了大家，什么才叫作真正的双核心显卡：集成Dual GPU控制器、共享而不是平分PCIE接口、而且还能够再次组建SLI。双PCB方案仅仅是因为7800GTX 512MB发热量太大、集成度太高而不得不采用的方案。
Quad SLI＝双核心显卡×2
Quad SLI≠GPU×4
CPU经历了双CPU系统之后，现在已经率先进入了双核心时代，今后的发展方向就是充分协调工作，共享二级缓存。
对于显卡来说，现在双卡互连在桌面市场上取得的成功远远超越了并不普及的双CPU时代，而下一步的发展方向就是单卡双核心显卡、此时双核心显卡×2的四核心SLI就是理所当然、水到渠成的事情了。再后来单GPU双核心、共享显存等等技术，似乎都比较遥远了、脱离现实了！
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