AMD クロスファイア

AMD クロスファイア

ロゴ
メーカー	アム
タイプ	マルチGPU
繋がり	PCIエクスプレス AMD チップセット シリーズ (ハイブリッド CrossFireX ) 760G 780G 785G 790GX 880G 890GX

AMD CrossFire （ CrossFireXとも呼ばれる）は、 Advanced Micro DevicesのマルチGPUテクノロジーのブランド名であり、もともとATI Technologiesによって開発されました。^[1]このテクノロジーにより、1台のコンピューターで最大4つのGPUを使用してグラフィックパフォーマンスを向上させることができます。^[2]

ラップトップやノートブックなどの外部グラフィック カードを搭載したモバイル コンピューターで使用される関連テクノロジは、 AMD ハイブリッド グラフィックスと呼ばれます。

AMDは2017年9月にCrossFireのブランド名を廃止しましたが、同社はDirectX 11アプリケーション向けの技術の開発とサポートを継続しています。^[3] DirectX 12アプリケーションの場合、AMDはmGPU（マルチGPUとも呼ばれる）ブランドを持っていますが、違いはソフトウェア開発者がアプリケーション用にmGPU互換のプロファイルを作成しなければならないことです。以前はAMDがDirectX 11アプリケーション用のプロファイルを作成していました。^[4]

CrossFire は、2005 年 9 月 27 日に初めて一般に公開されました。^[5]システムには、 ATI Radeon PCI Express (PCIe) グラフィック カードのペアを搭載した CrossFire 準拠のマザーボードが必要でした。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カードとペアリングす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差し込む独自の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の標準PCI Expressスロット経由で転送されます。ATI は現在、 FireGLカードを CrossFire 構成でセットアップできるインフラストラクチャを作成していません。「スレーブ」グラフィック カードは、「マスター」と同じファミリーのものである必要があります。

マスターカード構成に関する制限の一例として、Radeon X850 XT マスターカードの第一世代 CrossFire 実装が挙げられます。Silicon Imageの合成チップ(SiI 163B TMDS) を使用したため、X850 CrossFire セットアップの最大解像度は 60 Hz で 1600×1200、52 Hz 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所有者や、ワイドスクリーンLCDモニターの所有者にとって問題であると考えられていました。多くの人々が CRT で 60 Hz のリフレッシュ レートは目に負担をかけると感じたため、実質的な解像度の制限は 1280×1024 となり、コストに見合うほど CrossFire を強化できませんでした。^[7] X1800マスターカードで採用された次世代のCrossFireでは、2セットの合成チップとカスタムの倍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」カードに必要ではなくなります (Radeon X1900 シリーズを除く)。CrossFire Xpress 3200 では、通信に PCI Express バスを使用して、2 枚の通常のカードを Crossfire セットアップで実行できます。これは、PCI Express を使用する X1300 CrossFire に似ていますが、Xpress 3200 はグラフィック カード間の低遅延および高速通信用に構築されていました。^[8]パフォーマンスに影響はありましたが、Crossfire Master カードは高価で需要が高く、小売店ではほとんど入手できなかったため、この動き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、X1900 より下のすべての Radeon シリーズで PCI Express バスを介して CrossFire を実行できますが、この CrossFire 方式のドライバーの調整は、X1800 シリーズではまだ実現されていません。ATI は、Catalyst ドライバー スイートの将来の改訂版には、X1800ドングルなしCrossFire に必要な機能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]

ATI はRadeon X1950 Pro ( RV570 GPU)のリリースに伴い、CrossFire の接続インフラストラクチャを完全に改訂し、CrossFire を動作させるために従来の Y 字型ドングル/ マスター カードとスレーブ カードの構成が不要になりました。ATI の CrossFire コネクタ (CrossFire Bridge Interconnect、または CFBI リンク) は、各グラフィックス アダプタの上部に取り付けられたリボン状のコネクタで、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ります。^[10]そのため、マスター カードは存在しなくなり、最大のパフォーマンスを得るために必要ありません。カードごとに 2 つのドングルを使用できます。これらは、CrossFireX のリリースによりフル活用されました。Radeon HD 2900 および HD 3000 シリーズ カードは同じリボン コネクタを使用しますが、HD 3800 シリーズのカードでは CrossFireX を容易にするために 1 つのリボン コネクタのみが必要です。^[11]旧シリーズのRadeonカードとは異なり、CrossFireXでは異なるHD 3800シリーズカードを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セットアップは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ブランドは「ATI CrossFireX」に変更されました。AMDによる内部テストによると、このセットアップは、コンピュータシステムの大規模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、愛好家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開発には、2008 年初頭にリリースされたオンボード PCI Express ブリッジを備えたデュアル GPU、Radeon HD 3870 X2、およびそれ以降の Radeon HD 4870 X2 グラフィックス カードが含まれます。これらのグラフィックス カードは、デュアル カード、4 つの GPU のスケーラビリティに対応する CrossFire コネクタを 1 つだけ備えています。同じシステムで 2 つの GPU を使用する場合、GPU の HDMI ポートは同時に動作できません。

以前の CrossFireX とチップセットの互換性チャートは、こちらに掲載されています。^[13] 2014 年 4 月現在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、どの GPU カードが外部ブリッジとペアリングできるかも示されています (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、チャートには AMD 以外のメーカーが製造したモデルの中にはブリッジが必要な場合も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日発売^{[15] 、} Graphics Core Next 1.1「Volcanic Islands」ベース）およびGCNの新しいバージョンを使用するGPUには、ブリッジポートがありません。代わりに、XDMAを使用して、システム内の複数のGPU間の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/秒）と比較して最大17.5倍の帯域幅（×16スロットで15.754 GB/秒）を提供するため、CrossFireブリッジの使用は不要になります。したがって、AMD Eyefinity、さらに最近では4K解像度モニターによって生成されるより大きなGPU相互接続帯域幅の需要に対して、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あり、プレイ中のゲームの需要に合わせてスケーリングされるだけでなく、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、新しいカードの中には、Graphics Core Next 1.0「Southern Islands」アーキテクチャに基づく7000シリーズカードと組み合わせることができるものもあります。たとえば、R9-280Xカードは、異なるクロックレートの同じ製品であるため、主にHD 7970カードと一緒にCrossFireXセットアップで使用できます。^[21]

GPUOpen は、 Direct3D 11、OpenGL、OpenCL と連携した複数の AMD GPU を使用した DirectGMA アプリケーション用の 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

CrossFireXには、AMDノースブリッジアーキテクチャを使用したオンボードグラフィックスと特定のグラフィックカードを組み合わせてパフォーマンスを向上させる「ハイブリッド」モードもあります。[22]現在の^世代[^{いつ? ] [23]はハイブリッドCrossFireXと呼ばれ、} 7シリーズおよび8シリーズGPUに統合されたAMDチップセットを搭載したマザーボードで利用可能で、ハイブリッドCrossFireXと呼ばれています。^{[24] [25]}

この組み合わせにより、シンプルな2Dグラフィックスを使用する場合の電力節約と、CrossFire以外のオプションを使用する場合に比べて3Dグラフィックスで25%から200%以上のパフォーマンス向上が実現します。^{[26] [27]} 2012年3月現在、これは「AMD Radeon Dual Graphics」と呼ばれ、AシリーズAPUとビデオカードの併用を意味しているようです。^{[28] [29]}

CrossFire では 3D パフォーマンスが向上しない場合もあります。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があります。これは Nvidia の SLI にも当てはまります。この問題はマルチ GPU システムに固有のものです。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。^[30]

AFRでCrossFireを使用すると、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によって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の同等品のフレームレートよりも低くなることもあります。この現象はマイクロスタッタリングと呼ばれ、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。^[31] AMD CrossFireXとNVIDIA SLIセットアップの両方で、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3+3、現在では珍しくなっています）、8ピン（150ワット4+4）、および16ピン（300ワット8+8）の電源プラグは、今日のグラフィックスカードでは一般的です。

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、同じ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のメリットを得ることができます。最新世代のカードでは、サブシリーズの他のカードとのみクロスファイアできます。たとえば、同じシリーズの GPU は相互にクロスファイアできます。したがって、5800 シリーズ GPU (例: 5830) は、別の 5800 シリーズ GPU (例: 5870) と一緒に実行できます。ただし、同じ 100 シリーズ以外の GPU はクロスファイアできません (例: 5770 は 5870 と一緒に実行できません)。唯一の例外は、HD 7870 XT カードが同じ GPU を搭載しているため、HD 7900 シリーズ GPU (例: 7950) とクロスファイア構成で使用できることです。^[32]

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実行できます。SLI および CrossFire セットアップの両方で、最大 4 台の 8K (7680x4320) モニター、または 8 台の 4K (3840x2160) モニターのみ使用できます。各モニターには専用のグラフィック カードが必要です (4K および標準 HD を除く)。その場合、1 枚の専用グラフィック カードに最大 2 台のモニターを接続できます。

CrossFireの主な欠点は、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にはソフトウェアやゲームの外部サポートが必要になることです。^[33]

第 1 世代の CrossFire 実装 (Radeon X800 から X1900 シリーズ)では、PCI Express バスがパフォーマンスを大幅に低下させることなく CrossFire を実行するのに十分な帯域幅を提供できないため、CrossFire モードで動作するために外部の Y ケーブル/ドングルが必要です 。

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• 公式サイト
• Hardocp.com の CrossFire プレビュー
• システムのリリースに関するSlashdotの報道