AMD CrossFire

CrossFire 是 AMD/ATI 產品所採用的一種多重 GPU 協同運算技術，中文又稱交火，以兩張單 GPU 顯示卡或雙 GPU 顯示卡連結的方式，讓兩顆 GPU 在一臺電腦上協同運算，增加效能，與 NVIDIA 的 SLI 技術競爭。CrossFire 技術於 2005 年 6 月 1 日，在 Computex Taipei 2005 正式釋出，比 SLI 遲一年。至首度公開之今，CrossFire 經過了數次修訂。開始的時候，需要主副卡的配合。之後，開始開放使用軟體交火模式。硬體交火方面，亦參考 NVIDIA 的做法，使用接線將兩張顯示卡連線起來。在 2008 年時，高階的顯示卡，例如 3870 X2 顯示卡已集成了兩顆顯示核心。當中，兩顆核心的溝通其實是使用了 CrossFire 技術。

在 CrossFire 推出的時候，使用者要使用此技術，主機板亦必需支援 CrossFire，以及需要兩張 AMD PCI Express 介面的顯示卡，要相同等級，並有可能需要購買主卡。例如：如果用家有一片 Radoen X850XT PE 顯示卡，必須額外購買一片 Radeon X850 CrossFire Edition，才能達成 CrossFire。但對 X1600 來說，只需購買兩張一模一樣的卡，即可達成 CrossFire，因為採用了軟體交火技術。由於以往 ATi 的顯示卡沒有像 NVIDIA 般預留協同運算，所以在第一代 CrossFire，ATi 採用 Composting Engine 和 DMS Cable，來仿效 NVIDIA 的 MIO 介面。

CrossFire 各模式

CrossFire 可以下列四種形式執行。

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）。

Scissor (SplitFrame 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。

SuperTiling

把畫面分割成很多小格，讓兩顆繪圖核心梅花間竹地處理小格內的資料。這個方法效能最佳，但此模式只能支援於 Direct 3D，不支援 OpenGL。

CrossFire Super AA

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 運算，結果會是 8x AA 畫質。

1.1 第一代

於 2005 年 9 月 27 日推出，當時的採用的模式是主副卡模式。採用此模式的 ATI 顯示卡有 Radeon X800，X850，X1800 和 X1900。副卡是一張普通的顯示卡，而主卡就多出數顆晶片，成為資料混合引擎。

Radeon X850XT CrossFire Edition，與正常的 X850XT 的分別在於多出了四顆晶片，構成了 Composting Engine:

Silcon Image Sil1611, DVI 接收晶片
Silcon Image Sil1612, DVI 輸出晶片
Analog Devices 的 ADV7123, Digital to Analog 轉換晶片
XILUNX Spartan XC3S400，系統邏輯 DSP 晶片

普通的 Radeon X850XT 會透過一條特別的 Cable，將運算結果傳送到 Radeon X850XT CrossFire Edition（透過特別 DMS 介面接收結果）。Radeon X850XT CF Edition 內的 Composting Engine 便會把兩顆核心的運算結果結合在一起，然後透過同一條 Cable 上的 DVI 介面將結果顯示在顯示器。

優點：

買了普通 Radeon X850XT 的人，仍可使用 CrossFire。
不佔據原本的 PCI-e 的頻寬，充分發揮 CrossFire 的效能。

缺點：

由於 DVI 接收與輸出晶片最高的頻寬頻率只有 165MHz，所以不支援 UXGA (1600 x 1200) 以上的解析度。
多出了的四顆晶片，令成本增高，導致 CrossFire Edition 的顯示卡售價遍高。四顆晶片的成本亦成了將 CrossFire 推廣的跘腳石。

1.2 第二代

由於多出了的硬體令成本增高，ATi 決定中低階顯示卡使用軟體 Composting Engine，即 X1300 Series 和 X1600 Series。為了充分發揮 CrossFire 的效能，X1800 Series 仍會使用改良後的第二代硬體 Composting Engine。

第二代硬體 Composting Engine

R520 高達 2048 x 1536@70 + 的 CrossFire 模式，相信就是改用比 Silicon Image Sil1611 更高解析度的晶片代替，此外 ATi 亦決定推出 X1800 版本的 CrossFire Edition，期望把 CrossFire 進一步普及。

軟體 Composting Engine

應用於中階和低階顯視卡。顯視卡中現整合 Composting Engine。副卡的資料傳送會透過 PCI-E，不是採用 DMS Cable，到主卡。若高階顯視卡採用軟體 Composting Engine，效能比硬體 Composting Engine 下降 60%。而低階顯視卡不用處理太複雜資料，霸佔的 PCI-E 頻寬不太嚴重，中階則因霸佔的 PCI-E 頻寬而令效能增長減少。

1.3 第三代

原生交叉火網 Native CrossFire

新一代的 X1650XT、X1950Pro 顯示卡集成了 CrossFire 合成引擎，並有介面將雙卡互連，情況猶如 NVIDIA 的 SLi。而 Catalyst 6.11 驅動程式亦開放了 X1900 Series 的顯示卡的軟體 Composting Engine 模式，不再需要主卡和接線，但必需配合擁有雙 PCI Express x16 的主機版使用。

第三代 CrossFire 能支援五個顯示器輸出，但需配合 ATI 的整合顯示卡晶片組，例如 RX 480 和 RX 580。

1.4 第四代

新一代交火技術在 R9 290 和 R9 290X 引入，不再需要 CF 接橋。DMA 引擎已整合在顯示卡，透過 PCI Express 匯流排直接存取其他 GPU，即可實現多重 GPU 協同運算。雖然沒有使用接橋，但 AMD 表示這不是軟體交火，因為顯示卡上是有專門負責交火的硬體。

相比傳統接橋 (900 MB/s)，PCIe 3.0 匯流排提供了近 35 倍的頻寬 (16 GB/s)，而且不需要接橋。滿足 Eyefinity 多螢幕技術和 4K 顯示的高頻寬需求，XDMA 因此成為了新一代多重 GPU 協同運算解決方案。

支援卡種

第一代

X850 XT PE（需要主卡）

第二代

X1300 Series（不需主卡）
X1600 Series（不需主卡）
X1800 Series（需要主卡）
X1900 Series（需要主卡）
X1950 XTX（需要主卡）

第三代

X1650 GT/XT（不需主卡）
X1950 GT/Pro（不需主卡）
HD2000 Series（不需主卡）
HD3000 Series（不需主卡）
HD4000 Series（不需主卡）
HD5400/5500 Series（不需主卡）
HD5600/5700/5800/5900 Series（不需主卡）
HD6400/6500/6600 Series（需 CPU 整合顯示核心）
HD6700/6800/6900 Series（不需主卡）
HD7700/7800/7900 Series（不需主卡）

第四代

R9 290 Series 及以後（不需主卡，現時的英特爾晶片組主機板不提供 AMD CrossFire
RX 5700 與 RX 5700XT 之後的顯示卡不支援 CrossFire

支援晶片組

3.1 Intel

Intel X99 - 能達到 PCI-E 3.0 x16/x16、x16/x16/x8、x16/x8/x8/x8 和 x8/x8/x8/x8/x8 規格
Intel Z97 - 能達到 PCI-E 3.0 x8/x8 和 x8/x4/x4 規格
Intel Z87 - 能達到 PCI-E 3.0 x8/x8 和 x8/x4/x4 規格
Intel X79 - 能達到 PCI-E 3.0 x16/x16、x16/x16/x8 和 x16/x8/x8/x8 / 規格
Intel Z77 - 能達到 PCI-E 3.0 x8/x8 規格
Intel Z75 - 能達到 PCI-E 3.0 x8/x8 規格
Intel Z68 - 能達到 PCI-E 2.0 x8/x8 規格
Intel P67 - 能達到 PCI-E 2.0 x8/x8 規格
Intel X58 - 能達到 PCI-E 2.0 x16/x16、x16/x8/x8、x8/x8/x8/x8 規格
Intel P55 - 能達到 PCI-E 2.0 x8/x8 規格
Intel X48 - 能達到 PCI-E 2.0 x16/x16 規格
Intel P45 - 能達到 PCI-E 2.0 x8/x8 規格
Intel X38 - 能達到 PCI-E 2.0 x16/x16 規格
Intel P35 - 能達到 PCI-E 1.0 x16/x4 規格
Intel 975X - 能達到 PCI-E 1.0 x8/x8 規格

此外，華碩和 EVGA 等主機板廠商生產的個別版本 Z77/Z87/Z97 已經開始支援 x16/x16、x16/x8/x8 和 x8/x8/x8/x8 規格，甚至 X79/C602/C604/C606 主機板也支援 x16/x16/x16/x16 或 x16/x8/x8/x8/x8/x8/x8 規格，儘管英特爾官方釋出的 C600 晶片組不支援 NVIDIA SLI/AMD Crossfire，但同樣支援 NVIDIA Tesla 或 Maximus 技術。

3.2 AMD

AMD 990FX - 能達到 PCI-E 2.0 x16/x16 或 x8/x8/x8/x8 規格
AMD 990X - 能達到 PCI-E 2.0 x8/x8 規格
AMD 970FX - 能達到 PCI-E 2.0 x8/x8 規格
AMD 890FX - 能達到 PCI-E 2.0 x16/x16 或 x8/x8/x8/x8 規格
AMD 890GX - 能達到 Hybrid CrossFire+PCI-E 2.0 x8/x8 規格
AMD 790FX - 能達到 PCI-E 2.0 x16/x16 或 x8/x8/x8/x8 規格
AMD 790GX - 能達到 Hybrid CrossFire+PCI-E 2.0 x8/x8 規格
AMD 790X - 能達到 PCI-E 2.0 x8/x8 規格

主機板廠商生產的實質產品（指 AMD 990FX）僅提供 x16/x16 規格，另外一條 / 兩條 x16 以 x4 模式執行。

有部分廠商在主機板張自行新增 PCI-E 2.0 的頻寬控制器來達到以上晶片組的目的，如華擎科技的 970 Extreme4 即為此項應用。AMD 970 的晶片組原本只可行單條 x16，但經過祥碩科技的頻寬控制器後，可實現 x8/x8 來達成 CrossFire 及 SLI。

CrossFireX

AMD 於 2007 年 11 月 19 日釋出蜘蛛平臺時同時發表了接替 CrossFire 的下一代技術 CrossFireX，CrossFireX 基礎原理相同，但擴充支援三到四顆 GPU 共同運算，截至 2008 年 1 月 21 日確定 AMD 700 晶片組系列中的 790FX 會支援，也有訊息指出 Intel 的 P45 晶片組將支援 CrossFireX。驅動程式方面，CrossFireX 最初只支援 Windows Vista 作業系統，原因是驅動本身已經複雜，而 Windows XP 遲早會被淘汰，所以集中資源開發 Vista 驅動比較划算 。

但在 2008 年 8 月 20 日，ATI 發布了 Catalyst 8.8 驅動程式，讓其也在 Windows XP 中提供對 CrossFireX 的支援 。

AMD 雙重圖形技術

讓系統同時利用主機板整合顯示和獨立顯示卡的技術，有兩種訴求不同的模式，目前確定 AMD 700 晶片組系列中的 780G 會支援，與 NVIDIA 的 Hybrid SLI 技術競爭。

5.1 PowerXpress

當系統不需要大量 GPU 計算，獨立顯示卡將進入類似休眠的狀態，而需要時可立即啟動，毋須重新開機。僅應用於移動晶片組平臺。

5.2 Dual Graphics

當系統需要大量 GPU 計算，獨立顯示卡和整合式顯示晶片將共同運算。

只限 HD 2400 和 HD 3400 系列顯示卡與 780G 或 790GX 北橋顯示晶片組支援此模式。

2012 年，AMD 推出採用 Socket FM2 的第二代加速處理器，最高可配合 HD 6670 進行混合交火。至 2014 年，核心代號「Karveri」加速處理器上市後，A10-5800K/6800K/7850K 等型號最高可配合 Radeon HD 7750 實作 Dual Graphics，但效能提升相較於 Radeon HD 6670 的要不明顯，然而 AMD 並沒有公開說明 Radeon HD 7000 系列（基於 GCN 架構之核心）可以支援 Dual Graphics。