合力、节能——混合SLI与混合交火技术解析
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在显卡技术领域，为了满足高端用户需求，NVIDIA与AMD推出了SLI和交火技术，尽管实现了两块显卡协同工作，让性能提升显著，但增加了PC用户的购买成本，而且功耗也随之加大。为解决性能与功耗的平衡问题，NVIDIA与AMD推出了混合SLI和混合交火技术，这也让整合显卡得到了彻底利用，让入门级用户也可以享受显卡“互联”的性能优势。
何谓混合SLI与混合交火？
混合SLI和混合交火的出现，为PC用户带来了实际好处，PC用户不再需要购买两块显卡，只要使用一块低端PCI-E显卡，配合板载GPU就可以实现“双卡”互联，此时系统将以类似处理器动态调整主频一样的技术运行，对平台的图形处理能力进行调节和控制。那么，什么是混合SLI和混合交火技术呢？
混合SLI是NVIDIA最新提出的一项Hybrid SLI技术（图1），该技术结合了NVIDIA绘图处理器（GPU）和SLI多重GPU技术，并内置了GeForce Boost 与HybridPower两项技术，GeForce Boost负责NVIDIA板载GPU与NVIDIA独立显卡协同运作，在3D游戏、多媒体应用中，GeForce Boot能自动加入绘图处理作业，可提升应用程序的执行效率和画面更新率；HybridPower可让PC从单一GPU或SLI组态的多重GPU运算模式转换到板载GPU运作，以降低功耗并提供更安静的PC运作模式。
与混合SLI一样，混合交火则是由AMD最新推出的一项Hybird CrossFireX技术（图2），它是由此前AMD CrossFire技术发展而来，和Hybird SLI类似，Hybird CrossFireX可以让AMD IGP显示核心与独立显示芯片作协同运算。当需要进行高负荷运算时，IGP显示核心与独立显示核心将会同时工作以达到最佳的图形处理性能。而在2D模式或轻负载3D模式下，独立显示核心会暂时停止运算，仅由IGP显示核心负责运算，让整机功耗大幅减少，因而，Hybird CrossFireX不仅仅提升性能，也为PC用户带来了节能效果。
联手出击 性能“免费”提升
板载显卡的最大优势就是廉价，能为用户节省不少资金，因而集成显卡的主板倍受市场欢迎。低端显卡针对普通用户极具性价比，但3D游戏却不够理想。正因为有了混合SLI和混合交火技术，两者的合作能够很好地交融在一起，一方面避免了在板载GPU的主板上使用独立显卡带来的资源浪费，让板载GPU贡献出一己之力。另一方面，板载GPU辅助低端独立显卡进行一些3D运算，比如物理加速或是视频加速。如此一来，用户使用低端显卡也可以获得不错的3D游戏性能。
在NVIDIA的混合SLI中， GeForce Boost与NVIDIA板载GPU结合使用，可以显著提升NVIDIA低端独立显卡的性能，从GeForce Boost技术原理来看，板载GPU与独立GPU分别通过系统总线和PCI-E 2.0的数据通道，将待处理的图形数据分配到两个GPU当中（图3），这些数据会由两个GPU分别处理，独立GPU的数据交换缓存为本地显存，而板载GPU通过系统内存分配的内存进行数据交换，两者的存储空间中都有一部分FB（frame buffers，帧缓存）空间作为专门的存放地址，独立GPU的最终输出数据会再次通过PCI-E 2.0通道返回到板载FB数据地址，并进行整合和输出，完成整个渲染过程。不过GeForce boost现在只支持AFR（交替帧渲染）， 也就是轮流交替渲染一帧。
与NVIDIA混合SLI一样，AMD 混合交火技术是利用板载GPU和外接显卡进行工作。而从技术原理来看，AMD 混合交火是通过Hybrid graphics及CrossFireX两种技术来完成任务（图4）。其中CrossFireX是AMD Spider高性能平台的一个重要部分，它主要作用是负责将多GPU进行互联协同工作，而Hybrid graphics则是一种多GPU绘图技术，在混合交火实现原理上，板载GPU与独立GPU分别处理不同的数据，板载GPU与系统总线进行数据交换，而独立GPU同样以PCI-E 2.0通道进行数据交换，在Hybird CrossFireX技术下，最终会将两个通道的数据进行整合并输出到显示输出接口，此时性能提升幅度可达50％以上。
工作功耗 用户自由掌控
在显卡应用领域，高性能和低功耗总是相互矛盾的，对于3D游戏用户而言，往往会为机器搭配一块高性能显卡，尽管带来了更加强悍的游戏性能，但在非3D游戏下（如看电影、上网聊天），如果继续让独立显卡工作，此时显卡功耗很大，发热较高，不仅影响显卡寿命，功耗较高也带来了烦人的噪音。但有了混合SLI和混合交火技术，则可以很好地解决上述矛盾，让用户鱼和熊掌兼得。
在NVIDIA混合SLI中，内置了一项HybridPower混合动力技术，它可以对显示输出能力进行控制和调节，为用户提供更好的性能和功耗控制的管理方案。HybridPower的技术工作原理是通过一个特殊的SM BUS来实时对独立显卡进行开启和关闭的操作（图5）。比如在“低功耗”模式下，显卡驱动会发送一个SM BUS来关闭独立GPU的指令，独立显卡处于“关闭”状态，显卡功耗理论上为0W，此时仅仅以板载GPU工作而输出显示。如果需要进行3D游戏，可以让显卡驱动再次发送一个SM BUS指令，重新启用独立显卡，此时则以混合SLI的“高效能”模式运行，这时主要由独立显卡工作，而板载GPU将辅助提升性能。
与NVIDIA混合SLI一样，AMD混合交火的意义并不只是为了提升显卡性能，它还为用户提供了更好的节能措施。使用混合交火很简单，将独立显卡插入主板后（图6），用户只要进入驱动程序控制面板，打开“混合交火”选项即可。而在实际应用中，混合交火提供了“2D”、“Light3D”及“Performance 3D”三个工作模式，在2D、Light3D模式下，显卡驱动会发出特殊的控制指令，让PCI-E 2.0通道处于关闭状态，独立显卡进入休眠模式，仅由IGP显示核心负责运算，这比AMD的PowerPlay省电技术更进一步。
双路输出 娱乐工作两不误
在多媒体时代，显卡的实际应用意义不仅在于玩游戏、看电影，它更多的为商务办公或有特殊需求的用户提供了应用便利，其中多路显示输出的应用前景就很广阔。比如对于图形制作用户而言，借助多路显示输出到多个显示设备上，以进行更为完美的画面显示。遗憾的是，此前要实现多路输出，必须使用两块专业级显卡，或者需要通过专门的双路输出视频解码器，这不仅带来了使用成本的提升，而且易用性也不够理想。
幸运的是，NVIDIA与AMD通过混合SLI和混合交火技术，实现了双路显示输出效果（图7），也就是说，用户通过两个或四个外接显示设备来连接PC系统，并进行完整的显示，这无疑让普通消费者获得多路显示输出的应用优势。比如可以通过板载显示芯片的多个视频输出接口及独立显卡的多个视频输出接口，可以同时连接四台显示器，配合NVIDIA与AMD驱动程序的多屏显示功能，可以让用户同时进行多项作业，不仅提高了办公效率，也为PC用户带来了更多娱乐功能。
市场价值 适合什么用户
从应用价值来看，混合SLI和混合交火带来了直接有效的性能表现，以及更节能、安静的应用环境，但到底哪些用户会需要它们呢？实际上，这两种技术对任何PC用户都非常实用。
首先是对于入门级用户，由于资金紧张，并没有太多钱购买高档显卡，所以往往会选择低端显卡或集成显卡，尽管这对于上网、办公、看电影等日常娱乐没有问题，但他们偶尔需要进行复杂的3D运算（如玩3D游戏、图形设计），此时PC图形处理性能就显得无能为力了。但借助混合SLI或混合交火技术，用户在使用低端显卡的情况下，配合板载GPU的辅助能力，就可以获得近两倍的性能提升，这无疑在很大程度上节省了用户的成本投入，这也算得上是能高能低的显卡技术。
混合SLI和混合交火都有一个共同的“缺点”，只有在使用低端显卡时，性能提升会比较明显，而高端显卡则不会有太大变化。不过，这两项技术对高端用户同样实用，比如对于3D游戏玩家，他们不可能每天都玩3D游戏，很多情况下，也只是在上网聊天、看在线电影等日常应用，此时如果使用高端显卡，势必造成功耗加大、发热增大，无法获得安静的日常娱乐环境，而有了混合SLI和混合交火技术，此时他们可以选择让板载显卡独立工作，独立显卡则不用运行，不仅降低了功耗，还带来了更安静的使用感觉。
混合SLI和混合交火现在遇到的问题也不少，比如NVIDIA暂时还无法支持Intel平台，AMD的驱动程度还不够成熟等。此外，这两种技术无法兼容DirectX 9平台，这对于老显卡用户来说只能望梅止渴。
写在最后：普及是迟早的事
从显卡技术的发展方向来看，混合SLI和混合交火技术的意义很重大，一方面让入门级PC获得性能上的提升，成为了入门级PC平台的优秀组合，另一方面也为高端用户带来了更多的选择余地。高性能与低功耗始终是PC技术的发展趋势。目前，NVIDIA与AMD已经推出了类似的产品，二者已经在IGP-GPU互联技术上“龙争虎斗”，预计到2008年第三季度，混合SLI和混合交火技术就开始统领入门级PC平台，也为高端平台带来了新的发展机遇。