Metode Multi GPU

Teknologi GPU saat ini memegang peran utama dalam menentukan performa komputer dalam memproses serta menampilkan grafis 3D dan visualisasi yang hampir mendekati kondisi real. Agar dapat memperoleh tampilan visual yang sempurna tersebut, tentu dibutuhkan jenis GPU dengan konfigurasi yang tinggi seperti yang ditawarkan Radeon R9 Fury X milik AMD atau GeForce GTX 980Ti milik NVIDIA. Namun mengingat harga kedua video card tersebut cukup tinggi, maka tidak banyak user yang dapat menjangkaunya.

Sebagai alternatif, digunakanlah solusi multi GPU. Penggunaan multi GPU pada intinya bertujuan untuk membagi beban kerja antar GPU sehingga pengolahan grafis menjadi lebih efektif dan meningkatkan performa. Baik NVIDIA maupun AMD, keduanya sama-sama menerapkan teknologi multi GPU yang dikenal dengan istilah NVIDIA SLI technology dan ATi Crossfire technology. Teknologi ini memungkinkan kita untuk menerapkan video card diskrit hingga 4 unit dalam single motherboard, dengan catatan motherboard tesebut memiliki dukungan teknologinya.

 

Platform untuk Dukungan Multi GPU

Sebelumnya sempat disinggung bahwa untuk dapat menjalankan multi GPU tentu dibutuhkan platform yang mendukung teknologi tersebut. GIGABYTE yang merupakan salah satu produsen motherboard terkemuka cukup concern akan hal ini. Hampir seluruh line up produk motherboard-nya sudah dibekali dengan dukungan teknologi Crossfire maupun SLI. Bahkan pada seri motherboard terbaru mereka yakni GIGABYTE Z170X Gaming G1, dukungan multi-GPU dihadirkan secara optimal di mana motherboard ini menyertakan 4 slot PCI Express yang bisa dimanfaatkan untuk dukungan SLI maupun Crossfire secara 2-way, 3-way dan 4-way. 

Untuk memudahkan user, GIGABYTE juga menyertakan aksesoris berupa SLI/Crossfire bridge sebagai media penghubung antara video card untuk mengaktifkan fungsi multi-GPU.

Parallel Graphic Processing Method

Untuk memperoleh kemampuan pengolahan grafis yang tinggi. Pendekatan multi-GPU dilakukan oleh manufaktur dengan merujuk pada penggunaan multicore pada CPU. Pendekatan ini tiada lain bertujuan agar sejumlah video card mampu mengolah single frame secara simultan dalam suatu aplikasi atau game. Hal ini dapat digambarkan dimana GPU-GPU tersebut terhubung dengan northbridge melalui slot PCIe dimana salah satu output dari video card terhubung dengan display.

Untuk membagi beban antar GPU, terdapat 2 metode Multi GPU yang umum digunakan, yaitu :

  1. Split Frame/Tiling

Metode Split Frame membagi kerja antar GPU untuk menangani bagian tertentu dari display. Sebagai contoh, masing-masing GPU membagi kerja kiri dan kanan atau atas dan bawah pada display. Metode ini juga dikenal dengan nama scissor method.

Metode ini bekerja optimal saat tidak ada perubahan geometry (inter-frame dependancies), jadi hanya perubahan tekstur, light effect, shadow, dll, Namun ketika banyak terjadi perubahan bentuk (geometri) pada konten visualnya maka metode ini menjadi kurang optimal. Perubahan geometri bisa direpresentasikan pada tampilan visual yang bergerak dengan banyak perubahan lingkungan seperti saat bermain game.

Metode ini membagi kerja antar GPU untuk menangani bagian tertentu dari display. Sebagai contoh, masing-masing GPU membagi kerja kiri dan kanan atau atas dan bawah pada display. Metode ini juga dikenal dengan nama scissor method.

Keunggulan dari metode ini adalah adanya load balancing, dimana antar GPU akan berkoordinasi untuk membagi beban kerja secara tepat sesuai objek yang dirender. Karena metode ini mengurangi jumlah pixel yang diproses oleh masing-masing GPU sehingga bottleneck pada pixel shading berkurang.

Walaupun begitu, tiap GPU tetap harus menyimpan di memory seluruh screen, sehingga bottleneck pada geometry shader dan memory shader tidak berkurang. Aktivitas penyimpanan di memory yang membuat kinerja sistem melambat adalah kelemahan metode ini.

Kinerja dari metode alternate Split Frame/Tiling akan lebih optimal apabila GPU-GPU yang digunakan merupakan jenis GPU yang benar-benar identik. Jika tidak, maka konten visual yang ditampilkan akan berantakan karena kecepatan rendering antar GPU yang berbeda.

Contoh konfigurasi dua GPU dengan menggunakan Split Frame Tiling adalah :

• GIGABYTE GV-N950WF2OC-2GD + GIGABYTE GV-N950WF2OC-2GD atau

• GIGABYTE GV-N950OC-2GD + GIGABYTE GV-N950OC-2GD atau

• GIGABYTE GV-R939G1 GAMING-8GD + GIGABYTE GV-R939G1 GAMING-8GD atau

• GIGABYTE GV-R939XG1 GAMING-8GD + GIGABYTE GV-R939XG1 GAMING-8GD

  2. Alternate Frame

Metode Alternate Frame membagi beban kerja GPU untuk tiap frame, jadi masing-masing GPU memproses 1 frame penuh. Berbeda dengan metode split frame sebelumnya yang membagi beban kerja GPU dalam satu frame. Penjelasan ringkas alternate frame, misal pada frame (n) akan dikerjakan oleh GPU 1 sementara GPU 2 tengah mengerjakan frame (n+1). Lebih mudahnya, jika menggunakan dual GPU, GPU pertama akan mengolah frame ganjil sedangkan GPU kedua akan mengolah frame genap. 

 

 Keunggulan dari metode ini adalah prosesnya akan lebih stabil karena terdapat lebih banyak waktu untuk masing-masing GPU dalam me-render objek sehingga sangat cocok digunakan untuk tujuan penggunaan gaming, CAD, dan 3D modeling.

Kinerja dari metode alternate Frame akan lebih optimal apabila GPU-GPU yang digunakan memiliki konfigurasi yang identik, sehingga tidak terjadi kinerja yang timpang satu sama lain.

Contoh konfigurasi multi GPU dengan menggunakan Alternate Frame adalah :

• GIGABYTE GV-N950WF2OC-2GD + GIGABYTE GV-N950OC-2GD

• GIGABYTE GV-R939G1 GAMING-8GD + GIGABYTE GV-R939XG1 GAMING-8GD

Metode alternate frame kini lebih banyak digunakan untuk penggunaan multi GPU sesuai dengan beberapa alasan yang dikemukakan sebelumnya. Jika anda menggunakan GPU-GPU kelas high end, konfigurasi identik tidak akan menjadi masalah yang terlalu krusial. Sebagai contoh Anda menggunakan 2 buah video card AMD seri R9 390, namun salah satu video card tersebut Anda overclock. Walaupun terdapat konfigurasi yang berbeda antara video card tersebut dalam hal clock speed, tidak menjadi masalah karena keduanya memiliki frame rate yang tinggi. 

Lain halnya jika Anda menggunakan GPU-GPU kelas low end, misal menyandingkan Radeon HD 6570 dengan Radeon HD 6550D, dimana salah satu GPU tersebut memiliki clock speed jauh lebih tinggi. Maka latency akan sangat terasa karena video card tersebut menghasilkan frame rate yang rendah, akibatnya terjadi efek stuttering yang tentunya mengganggu tampilan visual.