ATi CrossFire

 소비자는 끊임없이 좀더 빠른 처리가 가능하고 저렴한 VGA솔루션을 갖길 원하고 VGA제조사 역시 이에 부응하기 위해 끊임 없이 노력을 하고 있지만 고성능의 VGA칩의 제조에는 트렌지스터의 집적도의 증가에 따라 수율 문제와 제조 비용의 증가라는 문제가 버티고 있으니 이에 따른 대안으로 Nvidia사 에서는 SLI(Scalable Link Interface)라 불리는 GPU의 병렬 처리 기술을 대안으로 내 놓았고 이에 뒤질세라 ATi또한 크로스 파이어라는 기술을 선보이게 되었다.

과거 ATi는 MAXX라는 기술을 이용하여 Rage Fury Maxx 제품을 선보였으나 당시 기술의 한계에 부딛혀 드라이버의 제공이 중단되고 많은 사람들의 기억에 좋지않은 이미지를 심어 주었었지만 2001년 ATi는 Evans & Sutherland 라는 회사와 협력하에 Radeon 9700과 9800칩을 사용한 멀티 GPU 워크스테이션 제품을 생산하였고 여기서 좋은 경험을 쌓은후 우리 앞에 크로스 파이어를 믿을수 있는 기술로 선보이게 되었다.

크로스 파이어가 동작하기 위해선 다음과 같은 조건을 만족해야 한다.

• 컴포지팅 엔진이 장착된 크로스 파이어 에디션의 Radeon 카드가 마스터 카드로 필요.
• 크로스 파이어를 지원하는 PCI-Express 버스를 갖는 슬레이브 Radeon 카드가 필요.
• 크로스 파이어를 지원하는 듀얼 PCI-Express 버스 슬롯을 갖는 메인보드가 필요.
• 크로스 파이어 기능을 지원하는 Catalyst 드라이버가 필요.

(크로스 파이어 동작 다이어그램, 이미지를 클릭하시면 확대된 이미지를 보실 수 있습니다.)

크로스 파이어 시스템 상에서 각각의 GPU는 메인보드의 노스브릿지를 통해서 연결이 되는데 이때 각각의 GPU는 시스템 메모리의 일부를 자신들의 작업을 처리하기 위해 점유하게 되고 일부 영역은 두 GPU간 동기 신호 처리와 텍스쳐 처리 그리고 렌더링을 위한 임시 데이터등을 저장하여 공유하게 되며 각각의 GPU에서 처리된 데이터는 마스터 카드의 컴포지팅 엔진에서 합쳐진후 우리의 디스플레이 장비로 뿌려지게 된다.

이러한 구성은 PCI-Express 버스의 양방향의 높은 대역 제공을 충분히 활용하여 향상된 퍼포먼스와 고화질의 3D이미지를 제공할 수 있게 되었다.

#극한의 성능

크로스 파이어의 성능향상을 위한 기술에는 다음의 세가지 기술이 있다.

[AFR 모드]

[Supertile 모드]

[Scissor 모드]

이와 같은 기술은 모두 드라이버의 Catalyst A.I.를 통해 사용되는 프로그램에 따라 자동으로 최적의 방법을 선택하게 된다.

Alternate Frame Rendering(AFR) 모드 :

각 각의 GPU가 서로 독립적으로 동작하며 각각 다른 완전한 한프레임을 처리하는 모드로 이 모드만이 각각의 GPU의 완전한 버텍스 처리 성능을 조합할 수 있는 모드이지만 현제 프레임이 앞의 프레임의 데이터에 의존적인 경우엔 매우 비 효율 적이다.

Supertile 모드 :

체스보드와 같은 패턴의 작은 타일(32x32픽셀)들을 각각의 GPU에서 처리하여 조합하여 출력해주는 방식으로 대부분의 3D어플리케이션에 효율적인 방법이지만 몇몇 상황에선 그다지 좋은 성능을 내지 못하는 경우도 있다.

Scissor 모드 :

수 평 또는 수직으로 나눈 영역을 각각의 GPU에서 처리하는 방식으로 영역의 크기는 절반 또는 특정 비율로 나뉠수 있고 이에 대한 처리는 어플리케이션에 따라 자동으로 설정되게 되며 일반적으로 Scissor 모드는 Supertile모드보다 효율이 떨어지지만 특정 상황에선 더 효율적인 경우도 있다.

#극한의 이미지 퀄리티

Super AA모드 :

 일반적으로 3D 렌더링된 이미지의 계단현상을 제거하기위해 안티 알리아싱 기법을 주로 사용하게 되는데 ATi의 Radeon GPU는 2,4 또는 6개의 픽셀상의 프로그래밍 가능한 위치의 샘플과 감마 보정 샘플 블랜딩 기법을 통해 폴리곤의 각진 부분을 부드럽게 처리 하는 SmoothVision HD 방식을 사용 하였다.

이에 향상된 크로스 파이어 환경에선 멀티 GPU파워를 활용해 동일 프레임 상의 각각 다른 위치의 샘플을 GPU에 할당한 8x, 12x의 슈퍼 안티 알리아싱 기법을 사용해 기존의 멀티 샘플 안티알리아싱 기법에서 제거할 수 없던 부분의 제거가 가능해 짐에 따라 좀더 향상된 이미지를 얻을 수 있게 되었다.

(Super AA모드의 동작 다이어그램, 이미지를 클릭하면 확대된 이미지를 보실 수 있습니다.)

ATi는 크로스 파이어 시스템의 안정적이고 만족스런 동작을 위해 꾸준히 Catalyst 드라이버를 제공할 것이며 단일 시스템 상의 그래픽 처리능력 향상을 위한 업그레이드를 고려할 때 분명 매력적인 솔루션이 되어줄 것 이다.

p.s. 지금은 크로스파이어 구성방식이 네이티브 크로스파이어로 바뀌었으며 외부 동글은 사라지고 내부 브릿지, 칩셋, 드라이버의 3요소로 동작합니다.