CrossFire von Intel im Test: ATis Multi-GPU-Technik auf i955X und i975X

Technische Realisierung

Dass ATi mit einem Pendant zu nVidias SLi-Technologie nachziehen würde, das stand schon fest, als der grüne Grafikkarten-Riese erstmals seine Interpretation einer Dual-GPU-Grafiklösung für den Endverbraucher präsentierte. Erstaunlich und unerwartet an dem entwickelten Gegenstück zu SLi, namentlich CrossFire, ist aber dennoch einiges: So wird der Datenaustausch zwischen den zwei ATI-Grafikkarten per Loop-Kabel realisiert, was eine „SLI-Brücke“ überflüssig macht. Zudem werden die unterschiedlichen Bildteile, die von den zwei Grafikkarten berechnet werden, durch einen Chip auf der CrossFire-Master-Karte zusammengesetzt.

Das Bild zeigt eine CrossFire-Bestückung. Auf der linken Seite sieht man die CrossFire-Master-Karte, die über den benötigten HD-DMS-Anschluss (oberer Anschluss) verfügt. An diesem wird das Loop-Kabel angebracht; die zweite Karte wird über den DVI-Ausgang eingebunden. Das Ergebnis des Zusammenbaus zeigt sich in Windows durch eine verfügbare CrossFire-Option im Treiber sowie höherer Anti-Aliasing-Modi. Für eine sinnvolle Nutzung der CrossFire-Funktion wird die Verwendung von Catalyst A.I. vorgeschrieben. Diese Option ist für die Auswahl des jeweils besten Rendering-Modus' zuständig und kann entscheidend dafür sein, ob CrossFire die Rendering-Geschwindigkeit steigert oder nicht.

Vor allem aber braucht man keinen speziellen Chipsatz, um CrossFire-Systeme zu erstellen. So begnügt sich die zweite, als Slave fungierende Karte durchaus mit einem PCIe-x16-Steckplatz, der nicht einmal direkt an die Northbridge angebunden ist. Dies ist der Fall beim i955X-Chipsatz, der optional über zwei Grafikkarten-Slots verfügt. Der erste PCIe-x16-Steckplatz ist an den Memory Controller Hub (MCH), also Intels Northbridge, angebunden (wie auch aus dem Blockdiagramm zum i955X ersichtlich ist). Für den zweiten Slot wurden nun maximal vier der x1-Lanes, die eigentlich für die PCIe-x1-Steckplätze gedacht sind, zusammengefasst. Damit ist der zweite PCIe-x16-Steckplatz als x4-Slot über die Southbridge angebunden. Diese Methode ist nicht neu und wurde bereits auf dem Asus P5WD2 eingesetzt, bevor ATis CrossFire-Pläne Form annahmen.

Bei dieser Art der Umsetzung ergibt sich jedoch ein theoretischer Engpass: So stehen für den Datenaustausch zwischen MCH und der zweiten Grafikkarte via Southbridge maximal 2 GB/s an Bandbreite zur Verfügung, die so in der Praxis aber nicht einmal annähernd erreicht werden dürften. Denn nicht nur, dass die Northbridge selbst nur maximal zwei Gigabyte an Daten pro Sekunde zum südlichen Kollegen schicken kann und die reale Bandbreite meist unter diesem Idealwert liegt; Intels ICH7/R muss zudem auch die Festplattendaten weiterleiten und unter Umständen den Netzwerkhaushalt schmeißen. Die theoretische Bandbreite, die dann für die zweite Grafikkarte übrig bleibt, schrumpft also auf einen Bruchteil zusammen, der in jedem Fall um ein Vielfacher kleiner ist als die Anbindung des ersten Grafikkarten-Slots. Inwieweit diese Bandbreite das spätere Geschwindigkeits-Plus schmälert, soll aber in den Benchmarks erörtert werden.

Intels neuester i975X-Chipsatz setzt an dieser Stelle von vornherein auf bekanntere Lösungen bei der Realisierung eines zweiten Grafikkartensteckplatzes. Ein zweiter PCI-Express-Controller in der Northbridge ermöglicht im Falle eines Falles das Halbieren und Verteilen der 16 Lanes für den ersten Grafikkarten-Slot auf zwei Steckplätze. Beide PCIe-x16-Slots werden so mit x8-Bandbreite betrieben. Der beim i955X theoretisch noch präsente Flaschenhals, der auf die über die Southbridge gerouteten vier Lanes zurückzuführen ist, wurde so wirksam eliminiert. Zumindest die theoretische Umsetzung ist beim i975X also Dual-GPU-freundlicher; die Bestätigung oder Negation dieser These ist aber ebenfalls in unseren Benchmarks zu suchen.