NVIDIA SLI

SLI，全稱為「可擴充套件的連結介面」（Scalable Link Interface），中文簡稱速力，是一種可把兩張或以上的顯示卡連在一起，作單一輸出使用的技術，從而達至繪圖處理效能加強的效果。該技術最初被稱為 Scan Line Interleave，於 1998 年由 3dfx 公司推出，應用在 Voodoo 2 繪圖處理器上。至 2004 年，3dfx 的收購者 NVIDIA 再次推出此技術，應用在以 PCI Express 為基礎的電腦上。

3dfx 的 SLI (Scan-Line Interleave)

Scan-Line Interleave 於 1998 年初推出，採用線性分割，一片顯示卡負責奇數的掃描幀線，另一片則負責偶數的掃描幀線，然後組合成一個圖面。此技術的缺點，是加速只對畫素填充有效，而對三角形的建立並沒有太大的幫助。因為當時的幾何運算，主要由中央處理器負責。此外，利用模擬訊號進行資料傳輸，訊號容易被幹擾，合成的畫面可能會出現問題。做成最先支援 SLI 技術的顯示卡是 Voodoo 2。其後的主機板開始支援 AGP，而一個主機板上亦只有一個 AGP 介面。由於該 SLI 技術是建基於 PCI 顯示介面，變相支援 AGP 介面的顯示卡，不可以支援 SLI 技術。之後 3dfx 推出了單卡多核心技術。支援該模式的顯示卡是 Voodoo 4（一顆顯示核心）、Voodoo 5 5500（雙核心）和 Voodoo 5 6000（四核心）。顯示核心的代號是 VSA100。但是，該技術的成本高，GLIDE 亦沒有成為主流，而 3dfx 亦被 NVIDIA 收購，SLI 技術始落入 NVIDIA 手中。

NVIDIA 的 SLI (Scalable Link Interface)

2004 年，PCI-E 的出現，使 SLI 有重生的機會。之前，ATI 的 Radeon R300 系列顯示卡大敗 GeForce FX 系列顯示卡。NVIDIA 為了取得絕對領先的地位，所以從 GeForce 6 開始重新引入 SLI 技術。值得注意的是，NVIDIA 的 SLI 技術與 3dfx 時期的有所不同。首批支援該 SLI 技術的顯示卡是 GeForce 6800 和 Quadro FX4000。而首張支援 NVIDIA SLI 技術的主機板則是 Intel 的 E7525 晶片組，PCI-E 的模式是一條 X16 和一條是 X8。原本，SLI 技術只被 6600 GT 以上的顯示卡支援。為了推廣 SLI 技術，NVIDIA 逐步開放限制，令到整個 GeForce 6 系列的顯示卡都支援 SLI 技術。

在 NVIDIA SLI 技術中，兩張顯示卡的地位並不相同，而是一張主卡和一張副卡。主卡會分派運算指令給副卡，副卡會將結果透過 MIO 介面傳回主卡。最終的結果會由主卡合併起來。獨立的 MIO 介面，可以減低訊號傳輸的延遲。而此 SLI 技術可以支援 Direct3D 和 OpenGL。

Split Frame Rendering - 將畫面分為上下半部，並各自由一顆 GPU 運算，然後再組合成同一個圖面。
Alternate Frame Rendering - 把 Frame 以單雙數分給不同的 GPU 處理，例如 VGA 1 負責（1,3,5,7,9），而 VGA 2 負責（2,4,6,8,10），這個方法效能最佳。
SLI Antialiasing - Redefining Image Quality - 這模式能增加畫面質素，讓兩個繪圖核心同時執行 AA 運算，然後把結果組合。例如一同執行 4x AA（抗鋸齒）運算，結果會是 8x AA 畫質。
AFR of SFR - 在 2006 年推出，用於 7950GX2 的四路 SLI 中。假設有兩個幀，第一個幀分為上下半部，並各自由一顆 GPU 運算。所以兩個幀總共要四路 SLI。但此模式的效率並不高，因為受到 Windows XP 的 DirectX 9.0 資料緩衝限制。

用哪一個 SLI 模式是由驅動偵測電腦遊戲的執行檔來決定，NVIDIA 驅動程式裡已有內建一組定義資料庫，沒有被定義的就會採用相容模式，即使用單顆 GPU 而不執行 SLI。而使用者也可以從驅動程式設定介面中的「3D Settings」，自行新增未被定義的遊戲要用哪種 SLI 模式，或是修改已定義的資料庫。建議定時更新顯示卡驅動程式，來增加 SLI 預先支援遊戲的數量。

原理

兩塊顯示卡均有一個 MIO 介面，能連線兩顆繪圖核心。當介面連線後，兩片顯示卡就能協同運算。若使用最新驅動，可以不連線 MIO 介面，達成軟體 SLI，但效能會下降，皆因霸佔了 PCI-E x16 頻寬。

3.1 多核心 SLI

SLI 可支援兩顆、三顆或四顆繪圖核心同時運作。

以四顆繪圖核心運作的 SLI 稱為 Quad SLI，即一張擁有兩顆顯示核心已於內部構成普通 SLI 模式的顯示卡再加一張相同型號的顯示卡進行 SLI，現在只有 Geforce 7950 GX2、GeForce 7900GX2、Quadro FX 4500X2、GeForce 9800GX2、Geforce GTX 295 支援。作業系統方面，與 AMD 的 CrossFire X 相似，只有 Windows Vista 可以支援 Quad SLi，而廣泛使用的 Windows XP 則無緣此技術。因為 Windows Vista 和 Windows XP 的圖形架構有一定的差別，而 Vista 將會成為主流，顯示核心廠商為了減輕成本和節省資源，所以只會為 Vista 開發驅動程式。主機板方面，需要 nForce 790i Ultra SLI 或者 Intel Skulltrail 平臺。

三路 SLI 稱為 3-way SLI，硬體要求是採用 nForce 680i SLI 晶片組或 nForce 780i/790i 系列晶片組的主機板，和三張 GeForce 8800 GTX/Ultra 等擁有 2 個 MIO 介面的顯示卡。官方聲稱，效能提升是單卡的 2.8 倍。

3.2 混合 SLI

NVIDIA 新的晶片組亦開始支援混合 SLI（Hybrid SLI，中文名稱混合動力）技術。內建晶片組中的顯示核心，可以透過與獨立顯示卡的顯核，進行 SLI 運算。較低端的顯示卡可以得到較高幅度的效能提升，NVIDIA 聲稱最高可達到 100％。主流及效能級顯核方面，提升幅度分別有 40% 和 20%。如果是高階的顯核，效能提升就只有約 5%。混合 SLI 包含節能技術 Hybrid Power，原理是當系統不用運算複雜的立體計算時，系統可以關閉獨立顯示核心，只啟動整合顯示核心作顯示輸出，從而達到節能的效果，但 NVIDIA 已正式宣佈 Hybrid Power 技術死亡，只於移動平臺仍將繼續支援。將來，所有 NVIDIA 推出的晶片組都會內建顯示核心，包括定位高階的晶片組，這有助推廣混合 SLI 技術；所有顯示輸出介面亦會連線到主機板上。而 nForce 790i Ultra SLI 和 nForce 790i SLI 晶片組將會是 NVIDIA 最後推出的獨立型晶片組。

現時，模式的轉換還是需要人手調整。系統擁有愈多顯示核心，轉換的速度會愈慢。另外，由於整合式顯示核心並不可以實現雙 DVI 輸出，所以不支援 30 寸顯示器。

在硬體中，要實現混合 SLI 技術，最關鍵是顯示卡中含有 PIC16F690 和 PI3C3126QE 晶片。前者用來控制供電，後者用來連線或者斷開顯示卡的電源。所以，某些品牌的 8800GT 顯示卡可以支援混合 SLI。

3.3 增強版 SLI

nForce 790i 晶片組將支援增強版 SLI (enhanced SLI)。增強版 SLI 包括兩個技術，第一個是 PW Shortcut，另外一個是 Broadcast。透過 PW Shortcut 技術，兩張顯示卡的溝通可以變得更直接。在以往，顯示核心要交亙資料時，須要 CPU 的參與。現在，北橋會內建一條直接資料通道，顯示核心可以利用該通道交亙資料。這樣可以降低 CPU 的佔用率，提升 SLI 的效能。Broadcast 技術方面，CPU 向顯示核心發放資料時，就像大氣廣播般，各個顯示核心都可以同時接收到該資料。這樣可以提高 SLI 效率。

使用前注意事項

SLI 不能在多重顯示器的環境下運作，使用者只能使用單一顯示器作為主顯示卡的輸出。同時，使用 SLI 的顯示卡在型號方面必須相同。與 ATI 的 FireGL 不同，專業的 Quadro 系列顯示卡亦可以支援 SLI 加速技術。

NVIDIA 的主要競爭對手 ATI，也推出一種相類的多重 GPU 的技術，名為 ATI CrossFire。

4.1 Intel 晶片組支援 SLI 的狀況

另外，Intel 的晶片組亦開始支援 SLI 技術，例如最新的 SkullTrail 平臺。Intel 須要向 NVIDIA 購買兩顆 nForce 100 MCP 晶片，用作 PCI-E 與 PCI-E 轉接之用。這樣縱使 NVIDIA 並沒有授權 Intel 的晶片組支援 SLI 技術，都可以使用到 SLI。該橋接晶片只支援 PCI-E 第一代，具體原理是將晶片組提供的 PCI-E x16 插口，轉變成兩個 PCI-E x16。配合過當的晶片組和兩顆橋接晶片，就可以令系統支援 Quad SLI。直到目前為止，Intel 自家的晶片組就只有 SkullTrail 使用了該 NVIDIA 的橋接晶片。

X58 晶片組方面，配合 nForce 200 晶片，就可以支援 SLI 技術。NVIDIA 會為支援 SLI 的主機板進行認証，然後將金鑰存入 BIOS 中，驅動程式會檢驗系統是否存有金鑰，方能啟用 SLI 模式。使用後者的方法成本較低，NVIDIA 表示只需要 30 美元左右，但功能較差，因為晶片組本身不支援全速多路 SLI。