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AMD CrossFire交火技术,为何逐渐被淘汰?

这是一个曾经辉煌,但现已基本被淘汰的显卡技术,了解它有助于我们理解多GPU并行计算的发展历程。

amd crossfire交火技术
(图片来源网络,侵删)

什么是 AMD Crossfire(交火)技术?

Crossfire(简称CF)是由 AMD(前身为 ATI)开发的一项多显卡并行处理技术,其核心思想是,将两块或多块相同型号的 AMD 显卡通过一个特殊的连接桥(CrossFire Bridge)连接起来,让它们协同工作,像一块更强大的“超级显卡”一样,从而显著提升图形处理性能,尤其是在高分辨率、高画质设置下的游戏表现。

“1 + 1 > 1” 的策略,通过多张显卡分担渲染任务来获得性能飞跃。


工作原理:如何协同工作?

Crossfire 技术的关键在于如何将渲染任务分配给多张显卡,它主要通过以下几种模式实现:

a. AFR (Alternate Frame Rendering - 交替帧渲染)

这是最常用、最经典的模式。

amd crossfire交火技术
(图片来源网络,侵删)
  • 工作方式:显卡 A 负责渲染奇数帧(第1、3、5...帧),显卡 B 负责渲染偶数帧(第2、4、6...帧)。
  • 优点:理论上,性能可以接近单卡性能的两倍。
  • 缺点:两张显卡之间的负载必须完全均衡,否则会出现微卡顿,如果某一帧的场景特别复杂(比如大量爆炸、烟雾),负责渲染该帧的显卡就会延迟,导致下一帧的显卡等待,从而产生不流畅的感觉,两张显卡都需要处理完整的帧数据,对显存带宽要求高。

b. SFR (Split Frame Rendering - 分割帧渲染)

为了解决 AFR 的微卡顿问题,SFR 模式应运而生。

  • 工作方式:每一帧画面都会被水平或垂直分割成多个部分,然后由不同的显卡分别渲染这些部分,显卡 A 渲染画面的左半部分,显卡 B 渲染右半部分。
  • 优点:由于每张显卡都在处理同一帧的不同部分,因此可以更好地平衡负载,减少因单帧复杂导致的卡顿。
  • 缺点:在分割处可能会出现画面撕裂或错位,需要强大的游戏引擎支持才能正确合成,性能提升通常不如 AFR 稳定。

c. SuperTiling (超级块渲染)

这是一种更精细的分割方式。

  • 工作方式:它不像 SFR 那样进行简单的几何分割,而是将画面分割成一个个“瓦片”(Tiles),然后以棋盘格的方式交替分配给两张显卡渲染。
  • 优点:能够提供更平滑的帧率,画面撕裂问题比 SFR 小。
  • 缺点:实现复杂,对驱动和游戏的支持要求更高。

Crossfire 的配置方式

a. 物理 CrossFire Bridge(桥接器)

这是 Crossfire 最具标志性的部分。

  • 作用:早期的 CrossFire Bridge 主要用于传递同步信号,确保两张显卡的渲染时钟完全同步,以避免画面撕裂和不同步问题,它不传输游戏的核心渲染数据
  • 演变:随着技术的发展,PCIe 接口的带宽越来越大,后期的高性能显卡(如 HD 7000 系列、R9 200/300 系列)已经可以通过 PCIe 总线直接高效通信,物理桥接器的必要性大大降低,在这些新卡上,它更多地作为一个“激活器”“象征性”的部件存在,甚至有些型号已经取消了桥接器接口,完全依赖 PCIe 通信。

b. 软件驱动

AMD 驱动是 Crossfire 的“大脑”。

amd crossfire交火技术
(图片来源网络,侵删)
  • 应用配置:用户需要在 AMD 驱动控制中心(如 Adrenalin Software)中手动启用 Crossfire 功能。
  • 游戏配置文件:AMD 会为大量热门游戏提供专门的 Crossfire 配置文件,驱动会根据这些文件,自动为该游戏选择最佳的渲染模式(AFR, SFR 等)并进行优化。
  • 问题:如果一款游戏没有官方的 Crossfire 优化文件,那么多 GPU 的性能可能很差,甚至不如单卡,或者出现严重的视觉 bug。

优点与缺点

优点

  1. 性能提升:在支持良好且优化的游戏中,可以带来非常可观的性能提升,尤其是在 4K 分辨率等高负载场景下。
  2. 延长平台寿命:当新一代显卡发布时,用户可以通过增加一张同型号的旧显卡来获得不错的性能提升,延迟升级平台。
  3. 性价比:在某些时期,购买两张中端显卡组建 Crossfire,其性价比可能高于购买一张旗舰级显卡。

缺点

  1. 游戏兼容性差:这是 Crossfire 最大的致命伤,许多新游戏、独立游戏或小众游戏完全没有 Crossfire 支持,导致多张显卡形同虚设。
  2. 微卡顿和稳定性问题:即使在支持的游戏中,AFR 模式下的微卡顿也难以根除,驱动问题、硬件不匹配等都可能导致系统不稳定、闪退或花屏。
  3. 功耗和发热巨大:两张显卡意味着双倍的功耗和发热量,对电源的要求极高(通常需要 850W 甚至 1000W 以上的高品质电源),机箱的散热压力也成倍增加。
  4. 成本高昂:虽然单张显卡价格可能不高,但两套显卡、更强的电源和更好的散热系统,总成本并不低。
  5. diminishing returns(收益递减):当超过两张显卡组成 CrossfireX(如 3卡或 4卡)时,性能提升会非常有限,而复杂度、功耗和发热却指数级增长。

Crossfire 的现状与未来

现状:已基本被市场淘汰

  • AMD 战略转向:大约从 2025 年的 Vega 架构开始,AMD 就已经不再大力推广 Crossfire 技术,他们将研发重心转向了更现代、更通用的 PCIe 通道直连技术。
  • NVIDIA 的类似技术:NVIDIA 的 SLI 技术也面临同样的困境,同样走向衰落。
  • 替代方案出现:市场和技术的发展已经让 Crossfire 失去了存在意义,主要原因包括:
    1. PCIe 4.0/5.0 的普及:新一代的 PCIe 总线提供了极高的带宽,单张高端显卡的性能已经非常强大,足以满足绝大多数 4K 游戏需求,不再需要多卡并联。
    2. GPU 计算的兴起:像 NVIDIA 的 CUDA 和 ROCm 这样的平台,让 GPU 在人工智能、深度学习、科学计算等领域的应用远比游戏渲染更广泛,在这些领域,多 GPU 并行是主流,但它们采用的是更灵活的通用计算模式,而不是游戏专用的渲染交火。
    3. 游戏引擎的优化:现代游戏引擎(如虚幻引擎 5)本身就在追求更高的单卡效率,开发者不再愿意花费额外精力去适配一个复杂且小众的多 GPU 技术。

不再有未来

对于普通游戏玩家来说,组建新的 Crossfire 平台已经毫无意义,AMD 官方也停止了对新显卡 Crossfire 功能的驱动支持,如果你有一块老显卡,或许还能在少数几款老游戏中体验一下,但这只是怀旧行为。


特性 描述
技术定义 AMD 的多 GPU 并行渲染技术,通过连接多张同型号显卡提升性能。
核心原理 主要通过 AFR(交替帧渲染)和 SFR(分割帧渲染)等模式分配渲染任务。
标志性组件 CrossFire 物理桥接器(早期用于同步,后期作用减弱)。
最大优势 在优化良好的游戏中,能显著提升高分辨率下的游戏帧率。
致命缺点 游戏兼容性差、微卡顿、高功耗、高发热、成本高。
当前状态 已完全被市场淘汰,AMD 战略转向,新一代显卡不再支持。
替代方案 单张高性能显卡、PCIe 通道直连(用于专业计算)、云游戏等。

AMD Crossfire 是一个在特定历史时期为追求极致性能的游戏玩家而生的技术,它代表了多 GPU 渲染的一种探索,但由于其固有的缺陷和行业技术路线的变迁,它最终成为了 PC 发展史上一个值得回忆的篇章。

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