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ATI Crossfire: Usando duas placas de vídeo

Autor: Laércio Vasconcelos

Data: 8/6/2006

Conheça a tecnologia Crossfire, a solução da ATI para chegar a dobrar o desempenho 3D, usando duas placas de vídeo operando em paralelo.

Crossfire: usando duas placas de vídeo

Desde o lançamento do Windows 98 existe o “suporte a múltiplos monitores”. Podemos por exemplo, instalar duas placas de vídeo e dois monitores. As duas placas operam de forma independente, cada uma mostrando um programa diferente, ou combinadas, criando uma área de trabalho que preenche os dois monitores, também permitindo ao usuário escolher em qual monitor quer visualizar cada programa (figura 1).hard-01

Figura 1 – Usando dois monitores no Windows XP

O Crossfire, tecnologia da ATI, e o SLI (concorrente da nVidia) permite ir além. Duas placas de vídeo trabalham juntas para gerar a imagem que será apresentada em um único monitor. O resultado é um desempenho gráfico quase duas vezes maior, já que cada placa precisa gerar apenas a metade da tela. Uma das primeiras vezes que essa tecnologia foi apresentada foi no Inte Developer Forum, em 2004, quando a nVidia demonstrou a tecnologia SLI (Scalable Link Interface).

OBS: Ao invés de cada placa gerar a metade da tela, também é possível a geração de frames alternados, ou seja, uma placa gera frames pares e outra gera frames ímpares.

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Figura 2 – Sistema com duas placas de vídeo (SLI)

A figura 3 mostra detalhes de como a imagem é gerada. É possível configurar o driver de vídeo para que apresente durante a exibição de imagens 3D, um indicador lateral que mostra o nível de atividade da cada uma das duas placas utilizadas. Na figura 4 vemos as duas placas de vídeo instaladas no micro de teste, operando em SLI.

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Figura 3 – Uma só imagem gerada por duas placas de vídeo.

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Figura 4 – Duas placas de vídeo operando em SLI.

A SLI é uma tecnologia da nVidia, e para usá-la é preciso ter placs de vídeo equipadas com chips nVidia e placa mãe com chipset nVidia apropriados.

O nosso artigo apresenta a tecnologia Crossfire da ATI. Podemos dizer que o Crossfire é um “SLI com placas ATI”, ou que o SLI é um “Crossfire com placas nVidia”. É importante notar que as duas tecnologias não são compatíveis. Para usar SLI é preciso ter placas com chips gráficos nVidia que possuem esse suporte, assim como uma placa mãe que seja SLI-compatível, com chipset nVidia. Para usar um sistema Crossfire é preciso usar placas de vídeo ATI crossfire-compatible e uma placa mãe com chipsets Intel ou ATI que tenham suporte a crossfire.

O sistema Crossfire testado

Testamos a tecnologia Crossfire em um sistema com a seguinte configuração:

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Figura 5 – Sistema com duas placas ATI operando com Crossfire

Compatibilidade entre placas de vídeo e placas mãe

As placas de vídeo capazes de operar com Crossfire devem ser específicas. A placa chamada MASTER é instalada no slot PCI Express x16 mais à direita, e a placa SLAVE é instalada no slot PCI Express à sua esquerda, como mostra a figura 6.

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Figura 6 – Ligando as placas Master e Slave

Apresentamos a seguir a tabela de compatibilidade entre placas de vídeo e placas mãe, com base no chipset. As tabelas estão divulgadas no site da ATI (http://www.ati.com/technology/crossfire/). Novos modelos serão adicionados futuramente na página citada.

PLACA SLAVE PLACA MASTER
Radeon X1900 Series (1) Radeon X1900 CrossFire Edition (1)
Radeon X1800 Series (1) Radeon X1800 CrossFire Edition (1)
Radeon X1600 Series (2) Radeon X1600 Series (2)
Radeon X1300 Series (2) Radeon X1300 Series (2)
Radeon X850 Series (3) Radeon X850 CrossFire Edition (3)
Radeon X800, PRO, XL, GTO, XTor XT Platinum Edition (3) Radeon X800 CrossFire Edition (3)

Note que para os modelos X1900, X1800, X850 e X800, existem versões diferentes. A versão que opera como MASTER é chamada de “CrossFire Edition”. Já as placas baseadas nos chips X1300 e X1600 não têm essa restrição. Basta comprar duas placas iguais, e qualquer uma delas poderá ser MASTER ou SLAVE, dependendo do slot onde for encaixada.

Cada modelo de chip ATI compatível com Crossfire tem exigências mínimas de chipsets apropriados na placa mãe. Por exemplo, placas de vídeo baseadas nos chips gráficos X1800 e X1900 exigem chipsets Intel i975x para processadores Intel ou o chipset ATI CrossFire Xpress 3200, para processadores AMD. A tabela abaixo resume as possibilidades. Compare as indicações de (1), (2) e (3) da tabela abaixo com a da tabela anterior.

Chipsets compatíveis
(1) AMD ATI CrossFire Xpress 3200
Intel Intel i975x
(2) AMD ATI CrossFire Xpress 1600
Intel Intel i975x
(3) AMD ATI CrossFire Xpress 1600
Intel Intel i955x

De acordo com a tabela temos:

  • Chipset Intel i955x: Suporta placas de vídeo com chips X800 e X850
  • Chipset Intel i975x: Soporta placas de vídeo com todos os chips citados, do X800 ao X1900
  • Chipset ATI CrossFire Xpress 1600: Suporta placas de vídeo com chips X800, X850, X1300 e X1600
  • Chipset ATI Crossfire Xpress 3200: Suporta placas de vídeo qualquer um dos chips ATI citados, do X800 ao X1900.

É claro que essas restrições dizem respeito apenas ao uso do Crossfire. Quando queremos instalar apenas uma placa de vídeo, qualquer qualquer placa mãe com slot PCI Express x16, não importa o chipset, suporta qualquer placa de vídeo, seja compatível com CrossFire ou não, e seja com chip ATI, nVidia ou outro qualquer.

As placas do nosso exemplo

Mostraremos na prática a utilização do Crossfire usando duas placas compatíveis:

  • ATI Radeon 850 (SLAVE)
  • ATI Radeon 850 Crossfire Edition (MASTER)

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Placa ATI Radeon 850.

A série 850 requer o uso de placas específicas para operar como Master e Slave. A figura 8 mostra a principal diferença entre as duas versões, que são os seus conectores traseiros.

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Figura 8

Conectores das placas X850 Master e Slave.

Tanto a placa Master quanto a Slave possuem conectores DVI (parte inferior na figura 8). A placa Slave possui um conector VGA padrão de 15 pinos e uma saída em S-Video, para TV. A placa Master possui ainda um conector especial de alta densidade, parecido com o DVI. A figura 9 mostra esse conector com detalhes.

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Figura 9

O conector especial da placa Master.

Outra diferença sutil entre as duas placas é a presença de um chip controlador que implementa a tecnologia Crossfire. Este chip existe apenas na placa Master (figura 10).

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Figura 10 – A placa MASTER possui um chip de controle não existente na SLAVE.

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Figura 11

Detalhes do sistema de resfriamento das placas.

Muito interessante é o sistema de resfriamento de ambas as placas. Existe uma câmara fechada com um ventilador que puxa o ar do seu interior e o expulsa por uma saída na parte traseira da placa, para fora do gabinete. Esse fluxo faz com que o ar interior do gabinete entre na câmara, passando inicialmente pelo dissipador de calor (figura 11). Dessa forma o ar quente gerado pelo chip gráfico não fica acumulado no interior do gabinete, sendo sempre expulso (veja nas figuras 7 e 8).

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Figura 12

Cabo para ligação entre as duas placas.

A placas de versão “CrossFire Edition” são acompanhadas de um cabo para fazer a conexão externa entre as duas placas. A figure 12 mostra ainda a função de cada conector: um para a placa MASTER, outro para a placa SLAVE e outro para o monitor. As conexões são mostradas na figura 13.

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Figura 13

Conexões esternas para operar com Crossfire.

Note que tanto o conector existente no cabo externo, quando os conectores das placas, são do tipo DVI (Digital Video Interface), muito usado por displays de LCD. Podemos entretanto ligar monitores comuns usando um adaptador como o mostrado na figura 14, que acompanha as placas.

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Figura 14

Conversor de DVI para VGA.

Ligação na fonte de alimentação

As placas que operam com Crossfire consomem muita corrente elétrica. Por isso as fontes de alto desempenho já estão apresentando um conector de 12 volts e 6 pinos, próprio para alimentar placas de vídeo. A figura 15 mostra os conectores existentes na fonte, e um dos conectores de alimentação das placas Radeon X850.

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Figura 15 – Conectores para alimentação: na fonte e na placa de vídeo.

As placas são acompanhadas de adaptadores que convertem um conector de 4 pins, do tipo usado para alimentar unidades de disco rígido, em um conector de 6 pinos e 12 volts, para alimentar placas de vídeo avançadas. O ideal entretanto é que seja usada uma fonte que já possua esse tipo de conector, como no exemplo da figura 15. A fonte que utilizamos possui dois desses conectores.

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Figura 16

As duas placas X850, já ligadas na fonte de alimentação.

Habilitando Crossfire no Windows

Recomendamos que você comece instalando apenas a placa MASTER. Instale os drivers no Windows XP. A placa passará então a constar no Gerenciador de dispositivos, como mostra a figura 17.

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Figura 17

A primeira placa consta no Gerenciador de dispositivos.

Instalamos inicialmente a placa MASTER, que é a do tipo “Crossfire Edition”. Como a placa tem saída para dois monitores, aparece no Gerenciador de dispositivos como duas placas, como vemos na figura 17. Podemos agora desligar o computador e fazer a instalação da segunda placa e respectivos cabos. Os drivers da primeira placa servem também para a segunda, portanto não precisaremos instalar drivers adicionais. Quando o Windows iniciar será apresentada a mensagem “Novo hardware encontrado”. A segunda placa usará os mesmos drivers que a primeira e estará pronta para funcionar.

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Figura 18

A segunda placa já está instalada.

A figura 18 mostra o Gerenciador de dispositivos, com a segunda placa já instalada (Radeon X850 XT e Radeon X850 XT Secondary). É preciso agora usar o painel de controle da placa para ativar o recurso Crossfire. Clicamos no ícone ATI na barra de tarefas. Clicamos em Graphic Settings, Crossfire e “Enable Crossfire” (figura 19).

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Figura 19 – Habilitando o Crossfire.

Medidas de desempenho

As medidas de desempenho publicadas no site da ATI mostram um aumento de 80% a 100% no desempenho em 3D, dependendo do jogo, com o uso do Crossfire. O reconhecimento do Crossfire é automático. Na verdade os programas “pensam” estar usando uma só placa, mas o trabalho é dividido pelas duas. Fizemos medidas de desempenho 3D usando programas da série 3D Mark (www.futuremark.com). A tabela abaixo resume os resultados:

Programa X850 2 x X850(Crossfire) Ganho deperformance
3D Mark 2001 (1024 x 768) 24494 25272 3%
3D Mark 2003 (1024 x 768) 13133 21267 62%
3D Mark 2005 (1024 x 768) 6204 8775 41%
3D Mark 2006 (1280 x 1024) 2228 3989 79%
3D Mark 2006 (1024 x 768) 2664 4570 71%

Você poderá encontrar em diversos sites que fazem referência a “Crossfire review”, inúmeras medidas de desempenho com outros modelos de placas, feitas com diversos jogos. O aumento resultante com o uso do Crossfire pode ser em desempenho (frames por segundo) ou de qualidade. Aumentamos a qualidade sem resultar em queda de desempenho, pois são duas placas trabalhando.

Custo e desempenho

Sistemas com Crossfire são naturalmente caros. É preciso usar placas mãe de última geração, que são normalmente caras. As próprias placas de vídeo também são bastante caras.

A Radeon X850, usada nesse artigo, foi uma das primeiras placas a suportarem o Crossfire. É um produto que já foi substituído por outros de geração mais recente: X1300, X1600, X1800 e X1900. Você provavelmente utilizará uma dessas opções caso adote o Crossfire.

Você encontrará inúmeras informações sobre Crossfire no site da ATI:

http://www.ati.com/technology/crossfire/index.html

Lá existem listas de compatibilidade, indicando marcas e modelos de placas mãe, placas de vídeo e memórias validadas pela ATI.