Từng là một ý tưởng hấp dẫn không thể cưỡng lại đối với nhiều game thủ PC, việc kết nối hai hoặc thậm chí ba card đồ họa trong một hệ thống duy nhất hứa hẹn mang lại hiệu năng tối thượng. Với các công nghệ như SLI (Scalable Link Interface) của Nvidia và CrossFire của AMD, trải nghiệm chơi game đa GPU đã tạo nên làn sóng phấn khích lớn. Tuy nhiên, bất chấp sự hưng phấn ban đầu, khái niệm này dần chìm vào quên lãng và giờ đây gần như biến mất hoàn toàn khỏi dòng chảy chính của ngành game. Vậy điều gì đã xảy ra? Và liệu công nghệ này có bao giờ trở lại vị trí dẫn đầu trong phân khúc gaming hiệu năng cao hay không? thichthuthuat.com sẽ cùng bạn đi sâu phân tích lý do đằng sau sự suy thoái này và liệu có tia hy vọng nào cho tương lai của việc sử dụng nhiều card đồ họa trong máy tính cá nhân.
Lịch sử phát triển công nghệ Multi-GPU trong Gaming
Khởi đầu từ những năm 1990
Nguồn gốc của công nghệ đa GPU đã có từ cuối những năm 1990 với 3dfx và các card Voodoo2 của họ. Những chiếc card này sử dụng công nghệ “Scan-Line Interleaving” để chia sẻ tải giữa hai card đồ họa, nhằm mục đích đạt được tốc độ khung hình cao hơn. Đây là một sự đổi mới đầy hứa hẹn, đã thúc đẩy Nvidia mua lại 3dfx. Tuy nhiên, phải đến giữa những năm 2000, công ty này mới chính thức hồi sinh khái niệm đa card đồ họa dưới tên gọi SLI, và ngay sau đó là CrossFire của AMD.
Hai card đồ họa Nvidia GTX 690 được kết nối bằng cầu SLI, minh họa cho công nghệ đa GPU
Từ khoảng năm 2008 đến 2015, các cấu hình đa card đồ họa đã tạo dựng được một lượng lớn người hâm mộ trong cộng đồng game thủ, những người luôn tìm kiếm tốc độ khung hình và độ phân giải cao nhất có thể. Thời điểm đó, màn hình 1440p và 4K bắt đầu trở nên phổ biến, và việc chạy các tựa game mới nhất ở độ phân giải cao với tốc độ khung hình mượt mà đòi hỏi một lượng sức mạnh xử lý đáng kể. Nếu bạn là một game thủ không ngại dấn thân vào những công nghệ tiên tiến nhất, bạn có thể đã sở hữu một hệ thống với hai hoặc thậm chí ba card đồ họa.
Tuy nhiên, bất chấp những lợi ích về hiệu suất (khi các trò chơi được tối ưu hóa đúng cách), vẫn luôn tồn tại những vấn đề cố hữu như hiện tượng micro-stuttering (giật hình nhỏ), hỗ trợ driver không nhất quán và sự phụ thuộc lớn vào việc tối ưu hóa cho từng engine game cụ thể. Theo thời gian, những hạn chế này bắt đầu lấn át các ưu điểm. Mặc dù DirectX 12 và Vulkan hỗ trợ tính toán đa bộ điều hợp rõ ràng (mà không cần SLI hoặc CrossFire truyền thống), cả Nvidia và AMD cuối cùng đều giảm dần sự hỗ trợ và tập trung vào các cấu hình sử dụng một GPU duy nhất.
Liệu công nghệ đa GPU có thể trở lại?
Khả năng rất thấp đối với người dùng phổ thông
Trước hết, không có gì bí mật khi sự hỗ trợ chính thức cho SLI và CrossFire đã suy yếu đáng kể:
- NVIDIA đã hạn chế các hồ sơ SLI chủ yếu cho các card cũ hơn hoặc các cấu hình hai chiều giới hạn, chuyển sang các công nghệ như NVLink chủ yếu cho tính toán chuyên nghiệp.
- AMD cũng đã giảm sự nhấn mạnh vào CrossFire trên dòng sản phẩm tiêu dùng của mình, một lần nữa tập trung vào việc cải thiện hiệu suất GPU trực tiếp.
Trên thực tế, chiếc card Nvidia cuối cùng hỗ trợ SLI là RTX 3090, và vào đầu năm 2020, công ty đã thông báo ngừng cung cấp hồ sơ SLI cho các card cũ hơn dòng RTX 2000. AMD hiện hỗ trợ đa GPU thông qua tên gọi “mGPU” (multi-GPU), nhưng việc triển khai công nghệ này hiện được giao cho các nhà phát triển game thông qua các API hiện đại.
Hai card đồ họa hiện đại Nvidia GeForce RTX 4070 Ti và AMD Radeon 7700XT đặt trên bàn, thể hiện sự phát triển của hiệu năng GPU đơn
Nơi mà các cấu hình đa GPU vẫn phổ biến là trong các lĩnh vực chuyên nghiệp và những người đam mê công nghệ. Học máy (machine learning), dựng hình 3D và phân tích dữ liệu thường được hưởng lợi rất lớn từ việc sử dụng nhiều GPU, vì các khối lượng công việc này có thể được chia nhỏ hiệu quả trên nhiều nhân hoặc GPU. Tuy nhiên, trong lĩnh vực chơi game, rất ít tựa game mới quảng cáo hỗ trợ đa GPU.
Mặc dù vậy, một số người tin rằng với những tiến bộ mới như PCIe 6.0 hoặc các công nghệ kết nối tiên tiến như NVLink của NVIDIA hay Infinity Fabric của AMD, có thể có cơ hội để các cấu hình đa GPU phát triển mạnh mẽ trở lại. Những công nghệ này cung cấp khả năng chia sẻ dữ liệu nhanh hơn đáng kể. Các công nghệ cấp doanh nghiệp về mặt lý thuyết có thể “chảy” xuống các sản phẩm tiêu dùng và cho phép giao tiếp hiệu quả, giúp giảm thiểu các nút thắt cổ chai lớn nhất của các thiết kế đa GPU cũ hơn. Các phương pháp bộ nhớ hợp nhất — nơi nhiều GPU hợp nhất VRAM thành một tài nguyên duy nhất, lớn hơn — cũng có thể giải quyết các vấn đề trùng lặp bộ nhớ từng cản trở việc tăng hiệu suất.
Hai mẫu card đồ họa cao cấp ASUS STRIX GTX 1080 Ti và EVGA RTX 3080, minh họa cho chi phí và kích thước của GPU hiện đại
Các game thủ đam mê có thể quay trở lại với cấu hình đa card đồ họa nếu những rào cản kỹ thuật này được khắc phục, mặc dù chi phí GPU cao ngày nay có thể khiến điều này khó xảy ra. Một vài tựa game nổi tiếng sử dụng DirectX 12 hoặc Vulkan để đạt được điều này đã tồn tại, chẳng hạn như Deus Ex: Mankind Divided, Rise of the Tomb Raider và Ashes of the Singularity – trong đó Ashes of the Singularity thậm chí còn hỗ trợ các cấu hình đa GPU kết hợp cả AMD và Nvidia.
Tuy nhiên, có một vài vấn đề vẫn kìm hãm các cấu hình này quay trở lại. Thứ nhất, vấn đề giá cả của GPU đã đề cập ở trên khiến việc mua thêm một GPU thứ hai để đạt được hiệu suất tăng thêm nhỏ lẻ là điều khó có thể biện minh, đặc biệt khi hầu hết các trò chơi thậm chí còn không hỗ trợ. Tệ hơn nữa, vấn đề điện năng và tản nhiệt cũng trở nên phức tạp hơn đáng kể, vì các GPU hiện đại có thể dễ dàng tiêu thụ hàng trăm watt và tạo ra lượng nhiệt đáng kể. Đó là chưa kể đến kích thước ngày càng lớn của các card đồ họa ngày nay.
Đối với các nhà phát triển game, tại sao họ phải dành thời gian cho việc này? Với rất nhiều game thủ đang sử dụng console hoặc phần cứng tầm trung, có rất ít động lực tài chính để dành phần lớn thời gian phát triển cho việc tối ưu hóa đa GPU chuyên biệt. Mặc dù DirectX 12 và Vulkan về mặt kỹ thuật cho phép hỗ trợ đa bộ điều hợp rõ ràng, nhưng việc thực sự tận dụng các tính năng đó là rất phức tạp và làm tăng đáng kể chi phí phát triển.
Tương lai đa GPU trong gaming: Khó nhưng không phải không thể
Đánh giá tổng quan
Một sự trở lại thực sự, phổ biến của công nghệ chơi game đa GPU, giống như thời SLI và CrossFire hoàng kim, là điều vô cùng khó xảy ra. Các card đồ họa đơn lẻ tiếp tục tăng trưởng về hiệu suất và mức tiêu thụ điện năng, và chi phí bổ sung, độ phức tạp cũng như sự hỗ trợ hạn chế cho các cấu hình đa GPU là những rào cản lớn. Mặc dù những tiến bộ công nghệ đã có để làm cho nó trở nên đáng giá hơn, nhưng chính những tiến bộ công nghệ đó, như cải thiện API, kết nối nhanh hơn và bộ nhớ hợp nhất, lại là một phần lý do tại sao chúng ta không còn cần đến đa GPU nữa.
Cấu hình máy tính gaming hiện đại với màn hình hiển thị game Cyberpunk 2077, cho thấy trải nghiệm chơi game tối ưu với một card đồ họa duy nhất
Mặc dù vậy, điều này không phải là không thể. Các cấu hình đa GPU đã là một lợi thế lớn trong các tác vụ liên quan đến năng suất, và không nằm ngoài khả năng rằng với chi phí GPU ngày càng tăng, nhiều nhà phát triển sẽ dành thời gian tối ưu hóa cho các cấu hình đa GPU để game thủ có thể kết hợp hai card đồ họa cũ hơn thay vì mua một chiếc mới. Tuy nhiên, điều đó đòi hỏi một bo mạch chủ có hỗ trợ, và đó lại là một vấn đề khác cần giải quyết.
Bạn nghĩ sao về tương lai của công nghệ đa GPU trong ngành game? Liệu chúng ta có còn thấy kỷ nguyên SLI/CrossFire quay trở lại mạnh mẽ? Hãy chia sẻ ý kiến và những trải nghiệm cá nhân của bạn với các cấu hình đa card đồ họa trong phần bình luận bên dưới!
