AMD CrossFire

CrossFireは2005年9月27日に初めて一般公開されました。^{[ 5 ]}このシステムには、CrossFire対応のマザーボードと2枚のATI Radeon PCI Express (PCIe) グラフィックカードが必要でした。Radeon x800s、x850s、x1800s、x1900sには通常版と、ハードウェアに「マスター」機能が組み込まれた「CrossFire Edition」がありました。「マスター」機能とは、両方のカードの出力を組み合わせる5つの追加の画像合成チップに使用される用語です。^{[ 6 ]}マスターカードを購入し、同じシリーズの通常のカードと組み合わせる必要がありました。マスターカードには、両方のカードのプライマリDVIポートとモニターケーブルに接続する独自のDVI Yドングルが付属していました。このドングルは、両方のカード間のメインリンクとして機能し、不完全な画像をカード間で送信し、完全な画像をモニターに送信します。ローエンドのRadeon x1300およびx1600カードには「CrossFire Edition」はありませんが、ソフトウェアで有効化され、通信はマザーボード上の標準PCI Expressスロットを介して行われます。ATIは現在、 FireGLカードをCrossFire構成でセットアップするためのインフラストラクチャを構築していません。「スレーブ」グラフィックカードは「マスター」と同じファミリーである必要があります。

Master-card構成に関する制限の一例として、Radeon X850 XT Master Cardにおける第1世代CrossFireの実装が挙げられます。Silicon Image製のコンポジティングチップ（SiI 163B TMDS）を使用していたため、X850 CrossFire構成における最大解像度は、60Hzで1600×1200  、または52Hzで1920×1440に制限されていました。これは、高解像度でゲームをプレイするためにCrossFireを使用したいCRTユーザーや、ワイドスクリーンLCD モニターのユーザーにとって問題となりました。多くの人がCRTで60Hzのリフレッシュレートでは目に負担がかかると感じていたため、実質的な解像度の上限は1280×1024となり、CrossFireのコストに見合うだけの性能を発揮できませんでした。^{[ 7 ]} X1800 Masterカードで採用された次世代のCrossFireは、2組の合成チップとカスタムのダブル密度デュアルリンクDVI Yドングルを使用してカード間の帯域幅を2倍にし、最大解像度とリフレッシュレートをはるかに高いレベルに引き上げました。 

ATIの「CrossFire Xpress 3200 」マザーボードチップセットと併用すると、「マスター」カードはすべての「CrossFire Ready」カード（Radeon X1900シリーズを除く）で不要になります。CrossFire Xpress 3200では、2枚の通常のカードをCrossfire構成で動作させることができ、通信にはPCI Expressバスを使用します。これは、PCI Expressを使用するX1300 CrossFireと似ていますが、Xpress 3200はグラフィックカード間の低遅延かつ高速な通信のために構築されています。^{[ 8 ]}パフォーマンスは影響を受けましたが、Crossfireマスターカードは高価で需要が高く、小売レベルではほとんど入手できなかったため、この変更は市場戦略の全体的な改善と見なされました。

CrossFire Xpress 3200 チップセットは、X1900s より下の全ての Radeon シリーズで PCI Express バスを介した CrossFire に対応していますが、この CrossFire 方式のドライバ対応は、X1800 シリーズではまだ実現していません。ATI は、Catalyst ドライバ スイートの今後の改訂版には、X1800ドングルなしCrossFire に必要なものが含まれると述べていますが、具体的な日付はまだ言及していません。^{[ 9 ]}

Radeon X1950 Pro ( RV570 GPU)のリリースに伴い、ATI は CrossFire の接続インフラストラクチャを完全に見直し、CrossFire の動作に必要な従来の Yドングル/ マスター カードとスレーブ カードの構成をさらに不要にしました。ATI の CrossFire コネクタ (CrossFire Bridge Interconnect、または CFBI リンク) は、nVidia の SLIブリッジに似ていますが、物理的および論理的な性質が異なるリボンのようなコネクタで、各グラフィックス アダプタの上部に取り付けられています。^{[ 10 ]}そのため、マスター カードは存在しなくなり、最高のパフォーマンスを得るために必要ではなくなりました。1 枚のカードにつき 2 つのドングルを使用できます。これらは CrossFireX のリリースで完全に使用されました。Radeon HD 2900 および HD 3000 シリーズのカードは同じリボン コネクタを使用しますが、HD 3800 シリーズのカードは CrossFireX を容易にするために 1 つのリボン コネクタのみを必要とします。^{[ 11 ]}旧シリーズのRadeonカードとは異なり、異なるHD 3800シリーズのカードをCrossFireXで組み合わせることができ、それぞれが個別のクロック制御を備えています。

2007年11月19日にAMDからコードネームSpiderデスクトッププラットフォームがリリースされて以来、CrossFire構成は790FXチップセットを搭載した最大4枚のビデオカードをサポートするように更新され、CrossFireのブランド名は「 ATI CrossFireX 」に変更されました。AMDの内部テストによると、この構成はコンピュータシステムの膨大なグラフィック機能を必要とするいくつかのゲームやアプリケーションで少なくとも3.2倍のパフォーマンス向上をもたらし、エンスージアスト市場をターゲットにしています。^{[ 12 ]}

CrossFireインフラストラクチャのその後の発展として、2008年初頭に発売されたオンボードPCI Expressブリッジを備えたデュアルGPU、Radeon HD 3870 X2、そして後にRadeon HD 4870 X2グラフィックカードが登場しました。これらのカードは、デュアルカード構成で4つのGPUを拡張できるCrossFireコネクタを1つだけ備えています。同じシステムに2つのGPUを搭載する場合、両方のGPUのHDMIポートを同時に使用することはできません。

以前の CrossFireX とチップセットの互換性チャートを以下に示します。^{[ 13 ]} 2014 年 4 月時点の最新の互換性チャートでは、AMD 890、990、A75 チップセット、および Z68 や X79 チップセットを含む多くの Intel チップセットが CrossFireX と互換性があると示されています。また、外部ブリッジとペアリングできる GPU カードも示されています (HD 7750、HD 5750、HD 4350、HD 4550、HD 4650、HD 4670 カードは外部ブリッジなしでペアリングできますが、チャートでは、AMD 以外のメーカーが製造した一部のモデルではブリッジが必要になる場合があることも示されています)。^{[ 14 ]}

Radeon R9 290 および R9 290X グラフィックス カード (2013 年 10 月 24 日にリリース^{[ 15 ]} 、 Graphics Core Next 1.1 "Volcanic Islands"をベースとしている) や、より新しいバージョンの GCN を使用する GPU には、ブリッジ ポートがなくなりました。代わりに、XDMAを使用してシステム内の複数の GPU 間で直接通信チャネルを開き、AMD Radeon グラフィックス カードで使用されるのと同じ PCI Express バス上で動作します。^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

PCI Express 3.0 レーンは、現在の外部ブリッジ (900 MB/s) と比較して最大 17.5 倍高い帯域幅 (×16 スロットで 15.754 GB/s) を提供するため 、CrossFire ブリッジの使用は不要になります。そのため、AMD Eyefinityや最近では4K 解像度モニターによって生成される、より高い GPU 相互接続帯域幅の要求に対応するために XDMA が選択されました。XDMA によって開かれるデータ チャネルの帯域幅は完全に動的で、プレイ中のゲームの要求に合わせてスケーリングされ、垂直同期(vsync)などの高度なユーザー設定にも適応します。^{[ 16 ] [ 20 ]}

さらに、一部の新しいカードは、Graphics Core Next 1.0「Southern Islands」アーキテクチャに基づく7000シリーズのカードと組み合わせることができます。たとえば、R9-280Xカードは、クロック周波数が異なるだけで同じ製品であるため、CrossFireX構成でHD 7970カードと一緒に使用できます。^{[ 21 ]}

GPUOpenは、Direct3D 11、OpenGL、OpenCLと連携して複数のAMD GPUを使用するDirectGMAアプリケーション向けのMITライセンスのソースコードを提供しています。https: //github.com/GPUOpen-LibrariesAndSDKs/DirectGMA_P2P

場合によっては、CrossFire は 3D パフォーマンスを向上させません。極端な場合、アプリケーションのコーディングの特性により、フレームレートが低下することもあります。これは、マルチ GPU システムに固有の問題であるため、Nvidia の SLI にも当てはまります。これは、アプリケーションを低解像度で実行しているときによく見られます。^{[ 31 ]}

CrossFire をAFRで使用すると、主観的なフレームレートはベンチマーク アプリケーションで報告されるフレームレートよりも低くなることが多く、シングル GPU の同等のフレームレートよりも劣る場合もあります。この現象はマイクロ スタッタリングとして知られており、マルチ GPU 構成に固有のものであるため SLI にも適用されます。^{[ 32 ]} AMD CrossFireX と NVIDIA SLI 構成の両方でブリッジと、GPU に十分な電力を供給できる電源ユニット (PSU) が必要です。6 ピン (75 ワット、3x12 ボルト + 3 グランド、現在ではまれになりつつあります)、8 ピン (150 ワット、6 ピン + 2 の追加センス プラグ)、および 16 ピン (最大 600 ワット、6x12 ボルトと 6 グランド ワイヤ + 4 センス ピン) の電源プラグは、今日のグラフィック カードではすべて一般的です。

CrossFire は、同じ世代、同じメーカーの GPU カードで実装できます (これは、すべてのカードが同じ GPU とブランドである場合にのみ機能する Nvidia の SLI と比較されます)。これにより、時間の経過とともに予算が変化する購入者は、異なるカードを購入しても、パフォーマンスの向上というメリットを得ることができます。最新世代のカードでは、同じサブシリーズの他のカードとのみ CrossFire できます。たとえば、同じシリーズの GPU 同士で CrossFire できます。したがって、5800 シリーズの GPU (たとえば 5830) は、別の 5800 シリーズの GPU (たとえば 5870) と一緒に動作できます。ただし、同じ 100 シリーズではない GPU は、正常に CrossFire できません (たとえば、5770 は 5870 と一緒に動作できません)。唯一の例外は、HD  7870  XT カードは、同じ GPU を搭載しているため、CrossFire 構成で HD  7900 シリーズの GPU (たとえば 7950) と一緒に使用できることです。^{[ 33 ]}

AMD CrossFireおよびSLI構成では、さまざまなサイズと解像度の多数のモニターを接続できます。SLIとCrossFire構成では、最大4台の8K（7680x4320）モニター、または8台の4K（3840x2160）モニターまでしか接続できません。各モニターには専用のグラフィックカードが必要ですが（4Kおよび標準HDを除く）、その場合は1枚の専用グラフィックカードで最大2台のモニターを接続できます。

CrossFireの大きな欠点は、フルスクリーンモードでのみ動作し、ボーダーレス/ウィンドウモードで実行するとソフトウェアやゲームに外部サポートが必要になることです。^{[ 34 ]}

第1世代のCrossFire実装（Radeon X800～X1900シリーズ）では、PCI ExpressバスがCrossFireを実行するのに十分な帯域幅を提供できないため、パフォーマンスを大幅に低下させることなくCrossFireを実行するには、外部のYケーブル/ドングルが必要になります。