TITAN V «SLI»: когда PCI Express 3.0 x8 уже не достаточно

[Ippolitovich]

Интерфейс PCI Express 3.0 является частью экосистемы персональных компьютеров с 2011 года, когда дебютировали первые материнские платы на чипсете Z68 с разъёмами PCI-E 3.0 x16. С тех пор производительность графических ускорителей выросла многократно, и дискуссии о «ненужности» 8 ГТ/с на линию поутихли. Более того, как свидетельствует опыт коллег Gamers Nexus, внедрение интерфейса PCI Express 4.0 c 16 ГТ/с на линию понадобится уже в ближайшие год–два — с появлением на рынке новых видеокарт, превосходящих по производительности NVIDIA TITAN V.

 

 

Предметом исследования ресурса Gamers Nexus стало быстродействие ускорителей TITAN V при разных режимах работы разъёмов PCI Express 3.0. Тестовая система, помимо одной-двух карт TITAN V, включала материнскую плату EVGA X299 Dark (LGA2066), 18-ядерный процессор Intel Core i9-7980XE и 32 Гбайт оперативной памяти G.Skill Trident Z DDR4-3866. Ориентирами для испытаний в режиме PCI-E 3.0 x8 (64 ГТ/с) стали результаты, полученные при полной пропускной способности слотов PCI-E 3.0 x16 — 128 ГТ/с.

Попытки коллег протестировать связку из двух TITAN V в играх Civilization VI, Deus Ex: Mankind Divided, Hitman, Rise of the Tomb Raider и Total War: Warhammer были безуспешными, поскольку ни одна из них не определяла в системе два GPU (TITAN V не поддерживает SLI). Поэтому экспериментаторам оставалось испытать дуэт флагманских видеокарт NVIDIA в Ashes of the Singularity.

 

 

Удвоение количества графических ядер NVIDIA GV100 позволило повысить кадровую частоту с 33 до 57 к/с в некоем разрешении (по-видимому «ноу-хау» Gamers Nexus — 6651 × 3741). Разгон GPU и памяти на 150 МГц увеличил не только средний fps, но и минимальный, с которым у дуэта TITAN V наблюдаются те же проблемы (18,7 к/с), что и у единичного ускорителя (17,4 к/с).

Изучение зависимости кадровой частоты от пропускной способности PCI Express позволяет сделать вывод, что даже у одной карты TITAN V (с разгоном) отмечается снижение минимального fps в режиме PCI-E 3.0 x8 — с 23,5 к/с до 21,6 к/с. При использовании двух ускорителей на GV100 разница должна быть видна уже невооружённым глазом, поскольку достигает 7 кадров в секунду для среднего fps и 3 к/с для минимального.

 

 

Намечающееся ограничение, связанное с пропускной способностью PCI Express 3.0, пока является поводом для беспокойства небольшого круга энтузиастов, но со временем потребность в PCI Express 4.0 назреет сама собой, и произойдёт это, скорее всего, с появлением в планах NVIDIA и AMD графических адаптеров на основе 7-нм GPU.

Отметим, что для серверных систем малая пропускная способность интерфейса PCI Express 3.0 уже давно считается серьёзной проблемой. Вследствие имеющихся ограничений разработчики прибегают к использованию собственных интерфейсов (таких как NVIDIA NVLink), что приводит к удорожанию и «закрытости» платформ. Многие игроки серверного рынка видят выход в OpenCAPI, ну а настольные компьютеры, похоже, всё-таки «дождутся» PCI Express 4.0.