基本介紹
- 中文名：可升級連線接口
- 外文名：Scalable Link Interface
- 簡稱：SLI
- 又稱：速力
由來,運行,原理,發展,實際性能,Hybrid SLI,國際貨運用語,
由來
多顯示卡並行機制的歷史最早可以追溯到1997年，當時的顯示卡市場可以說是3Dfx一家獨大，該公司在1996年下半年所推出的Voodoo加速卡成為發燒友瘋狂追捧的一代經典產品。1998年初，3Dfx推出了它們的第二代3D圖形卡產品—Voodoo 2，當時Voodoo 2擁有90Mps的像素填充率，具備Z-Buffering、Anti-Aliasing、單周期雙紋理等當時最先進的3D特性，大幅超越其上一代產品，其他對手更是被遠遠甩在了後頭。不過，最令發燒友瘋狂的是Voodoo 2所具有的“SLI交錯互連技術”，這項技術可以讓兩塊Voodoo 2顯示卡連線起來並行運作，獲得近乎翻倍的3D效能。如此一來，其他競爭者更是望塵莫及。
運行
我們知道，CPU的並行運作是通過指令並行執行獲得的，但對顯示卡來說情況有所區別。顯示卡最終生成的是所渲染的3D畫面，這項工作包含大量的指令，而如何將工作均等分配就成為問題，3Dfx選擇了按畫面幀線進行渲染的方式。SLI技術將一幅渲染的畫面分為一條條掃描幀線（Scanline），若Voodoo 2採用雙顯示卡運行模式，那么就由一個顯示卡負責渲染畫面的奇數幀線部分，另一塊顯示卡渲染偶數幀線，然後將同時渲染完畢的幀線進行合併後寫入到幀緩衝中，接下來顯示器就可以顯示出一個完整的渲染畫面。不難看出，SLI技術讓渲染工作被平均分擔，每塊顯示卡只需要完成1/2的工作量。理論上說，渲染效率自然也可以提高1倍，這就是雙顯示卡並行大幅提升效能的奧秘所在。SLI在技術上極為成功，而發燒友們對Voodoo 2也抱有莫大的熱情。在當時，你如果希望在1080p的“高解析度”下流暢地玩3D遊戲，唯一的解決方案就是使用兩塊Voodoo 2顯示卡並讓它們工作在SLI模式下。
原理
在Voodoo 2之後的Voodoo 3，3Dfx沒有效仿這個SLI雙顯示卡技術，但在Voodoo 4/5/6時代，3Dfx重新恢復了SLI，但套用的形式已有所區別。Voodoo 2倡導雙顯示卡並行運作，兩塊顯示卡插在PCI槽里再用專用的線纜連線起來，但這並非必需的，單個Voodoo 2顯示卡也可以獨自工作，只是速度較慢而已。2000年春，3Dfx推出VSA100圖形晶片，當時NVIDIA已經壓過3Dfx成為領先者，為了奪回自己的領導地位，3Dfx讓SLI技術重裝上陣。VSA100可支持單晶片、雙晶片和四晶片並行運作，單晶片版本就是Voodoo 4，雙晶片顯示卡為Voodoo 5 5500，而四晶片顯示卡則是著名的Voodoo 5 6000。此時，SLI技術演變為單顯示卡多圖形晶片的形式，不需占用兩個插槽，但內部的工作機制並沒有發生多大的變化，依然是通過劃分渲染幀的方式各自執行，然後在幀緩衝中統一合成。出於眾所周知的原因，這些顯示卡都沒獲得廣泛認可，3Dfx也從衰落走向死亡。2001年初，nVIDIA收購了3Dfx，SLI技術也隨之成為了歷史，儘管NVIDIA掌握了3Dfx的所有技術，但它並沒有將之發揚光大，而是繼續按照自己的道路走下去，收購3Dfx的目的也許只是消滅一個競爭對手而已。
在這之後，我們看到了NVIDIA順利一統江湖，接著就是ATi逐漸發起挑戰，GeForce和Radeon是人們最常掛在嘴邊的名詞，至於3Dfx和它的SLI已經逐漸被人淡忘了，即便偶爾有人談起，也多是說那是一個策略糟糕的企業和一項昂貴不切實際的技術。在顯示卡的歷史中，除了Voodoo 2之外沒有哪一項多顯示卡、多晶片技術曾獲得成功，雖然ATI嘗試過，新生的XGI也勇闖該領域，然而事實證明這個方案並不受用戶們的歡迎。不過，誰也沒有想到NVIDIA重新拾起3Dfx的SLI技術。2004年6月29日，NVIDIA大張旗鼓發布了“SLI Multi-GPU技術”，並將該技術引入最新發布的GeForce 6800和Quadro FX4000系列顯示卡上。沿用“SLI”這個名稱或多或少讓人聯想到3Dfx，NVIDIA想要的也許正是這個效果，它更希望被用戶認為是3Dfx技術的一脈相承。但如果我們深入分析，便會發現它與3Dfx的SLI技術沒有多少相同的地方，基本上就是一套NVIDIA新搞出來的多顯示卡方案。
圖為兩張NVIDIA顯示卡組建的SLI平台
圖為兩張NVIDIA顯示卡組建的SLI平台NVIDIA的SLI技術與早先3dfx的SLI雖然縮寫相同，其實已經是全新的技術，不但工作原理不同，甚至名稱都不相同，3dfx的SLI（Scan Line Interleave，雙掃描線交錯技術）是將畫面分為一條條掃描幀線（Scanline），兩塊顯示卡對奇數幀線和偶數幀線分別渲染，然後將同時渲染完畢的幀線進行合併後寫入到幀緩衝中，接下來顯示器就可以顯示出一幅完整的畫面。而nVIDIA的SLI則有兩種渲染模式：分割幀渲染模式（Scissor Frame Rendering，SFR）和交替幀渲染模式（Alternate Frame Rendering，AFR），分割幀渲染模式是將每幀畫面劃分為上下兩個部分，主顯示卡完成上部分畫面渲染，副顯示卡則完成下半部分的畫面渲染，然後副顯示卡將渲染完畢的畫面傳輸給主顯示卡，主顯示卡再將它與自己渲染的上半部分畫面合成為一幅完整的畫面；而交替幀渲染模式則是一塊顯示卡負責渲染奇數幀畫面，而另外一塊顯示卡則負責渲染偶數幀畫面，二者交替渲染，在這種模式下，兩塊顯示卡實際上都是渲染的完整的畫面，此時並不需要連線顯示器的主顯示卡做畫面合成工作。
在SLI狀態下，特別是在分割幀渲染模式下，兩塊顯示卡並不是對等的，在運行工作中，一塊顯示卡做為主卡（Master），另一塊做為副卡（Slave），其中主卡負責任務指派、渲染、後期合成、輸出等運算和控制工作，而副卡只是接收來自主卡的任務進行相關處理，然後將結果傳回主卡進行合成然後輸出到顯示器。由於主顯示卡除了要完成自己的渲染任務之外，還要額外擔負副顯示卡所傳回信號的合成工作，所以其工作量要比副顯示卡大得多。另外，在SLI模式下，就只能連線一台顯示器，並不能支持多頭顯示。
發展
SLI技術也在不斷的發展，最初對平台硬體有許多限制，例如必須使用完全一樣的顯示卡（同一個廠家同一個型號的顯示卡，甚至顯示卡BIOS也必須相同），而且在兩塊顯示卡之間還必須使用SLI橋接器，支持SLI的也只有Geforce 6800 Ultra/6800 GT和6600GT三款顯示晶片等等。2006年以來組建SLI則可以使用不同廠家的採用相同顯示晶片的顯示卡，低速顯示卡可以不必使用SLI橋接器的時代已經過去，從2008年至今，所有的英偉達顯示卡想要實現SLI技術都必須通過橋接器進行連線，導致該現象的原因在於遊戲質量的提升，顯示卡性能的加強都對匯流排頻寬有更大的需求額，只有通過橋接器交換數據，才不會造成匯流排的超負荷。，支持SLI的顯示晶片也擴大到了所有GTX系列，不過，由於各個主機板的兩個PCI-E插槽的間距不是固定的，因此不同主機板的SLI橋接器一般是不能替換的（中高端主機板的PCI-E接口間距一般相同，也就是可以替換）。
實際性能
SLI技術理論上能把圖形處理能力提高一倍，在實際套用中，除了極少數測試之外，在實際遊戲中圖形性能只能提高80%左右，在某些情況下甚至根本沒有性能提高，而能良好支持SLI的遊戲還不太多。當然，隨著驅動程式的完善，SLI的實用性逐步提高。因為不支持SLI的遊戲往往一張顯示卡就足以應付，對系統性能高的遊戲/程式則往往支持SLI。
使用兩塊顯示卡組成 SLI配置時，這些利用 GPU 的遊戲最高可實現 2 倍的大幅性能提升。 大多數當今最火爆的遊戲以及新一代遊戲均屬這一類型。 然而，一些應用程式 (通常是年代較老的應用程式) 還是會受到 GPU 處理能力以外的其它因素限制。
最常見的限制便是 CPU。 如果一款應用程式受限於 CPU，那么無論怎樣增強圖形動力也不會提升應用程式的性能。 在 1024x768 這樣的低解析度且不開其它功能的情況下，這種現象最為常見。 啟用抗鋸齒以及各向異性過濾或切換至更高解析度通常可以將處理任務從 CPU 移交給 GPU 處理。
主機板晶片組根據其對兩塊顯示卡實際提供的PCI Express Lanes，支持SLI的方式也不盡相同，有採用PCI Express X16加PCI Express X4的，也有採用雙PCI Express X8的，nVIDIA自己的nForce Pro 2200+nForce Pro 2050以及nForce4 SLI X16和nForce4 SLI X16 IE則實現了真正的雙PCI Express X16的SLI。
Hybrid SLI
電源模式：當整合主機板和高檔NVIDIA顯示卡組成SLI時，在2D模式下使用集成顯示卡，在3D模式下使用獨立顯示卡。這樣可以起到省電的效果。
性能模式：當整合主機板和低檔NVIDIA顯示卡如Geforce8400或者Geforce8450組成SLI時，可以是兩張顯示卡同時參與渲染而大幅提升圖形性能。
國際貨運用語
SLI是shippers letter of instruction的簡寫形式，意指國際貨物託運委託書。
