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nVidia SLi :
Routage PCI Express
Avant de parler plus en détail des performances offertes par le mode SLi, il est intéressant de comprendre comment les canaux PCI Express sont routés pour faire fonctionner le mode SLi. De base, tout les chipsets nForce 4 de nVidia comportent 16 canaux PCI Express 1x dédiés à la partie graphique. Un port PCI Express 16x est ainsi cablé avec seize canaux PCI Express 1x. L'unité de base étant le canal 1x, on peut choisir à loisir de câbler seulement la moitié des canaux sur un slot physique 16x. Ainsi, en cablant 8 canaux PCI Express 1x sur un slot 16x, on obtient un slot PCIe 16x fonctionnant en mode PCIe 8x. La flexibilité du PCI Express est, à cet égard, assez grande :
Voyons d'abord comment fonctionne le nForce 4 Ultra, qui ne dispose pas des fonctionnalités SLi. Très logiquement, il dispose d'un device PCI Express 16x, câblé comme tel :
Jusque là, pas de problème. Les 16 canaux PCIe 1x sont câblés sur le même slot physique et sont vu par le chipset comme un device PCI Express 16x. Si on passe au nForce4 SLi, on ne s'aperçoit que de deux différences majeures :
Premièrement, le chipset est maintenant capable de gérer ses 16 canaux comme 2 fois 8 canaux. Il est ainsi capable de gérer deux devices sur les canaux PCIe graphiques. Ensuite, il faut qu'un switch PCI Express sur la carte mère se charge de rediriger physiquement les lignes PCI Express au bon endroit sur les deux slots physiques PCI Express 16x qui vont donc se PARTAGER les 16 canaux disponible dans le chipset. Avant de voir les différentes méthodes possibles pour commuter ces canaux, parlons du cas des nForce 4 Ultra que certains constructeurs faisaient fonctionner en SLi. Voici un schéma :
Bref, un fonctionnement très proche d'un SLi classique. L'astuce consistait à activer le mode SLi dans le chipset qui ne disposait pas de protection. On pouvait donc activer les 16 lignes comme deux devices. Actuellement, nVidia a bridé cette possibilité et le mode Dual 8x n'est plus activable via les registres internes du chipset. Ainsi, même si on sépare physiquement les lignes PCI Express en 2*8, le chipset ne verra toujours qu'un seul Device PCI Express 8x. Le SLi devient impossible.
Expliquons maintenant comment fonctionne le switch de canaux PCI Express. Il existe actuellement trois moyens de réaliser ce switch. Le premier est le connecteur SO-DIMM préconisé par nVidia et la petite carte qui vient s'y enficher, c'est la solution la plus courante :
Entièrement mécanique, cette solution à l'avantage de ne pas trop générer de perturbations, mais nécessite une action mécanique de l'utilisateur qui doit inverser le petit PCB lors du changement de mode. Si l'action est relativement facile sur l'Asus A8N SLI, c'est un cauchemar, par manque d'espace, sur la Gigabyte GA-K8NXP SLi. DFI a choisi une autre méthode, encore moins pratique, les jumpers :
Cette fois, il s'agira de modifier pas moins de 48 jumpers pour basculer d'un mode à un autre. Très fastidieux donc, sans compter que les jumpers étant très proches, la manipulation est délicate. A l'inverse, la solution la plus noble est entièrement électronique, puisqu'il s'agit de switch via des drivers Pericom :
Encore très peu répandue puisque les composants capables de switcher les fréquences du PCI Express viennent tout juste de sortir, cette solution semble devoir se démocratiser à l'avenir, malgré le surcoût d'environ 10$ qu'elle engendrera sur toute carte les utilisant. Ces chips existent en version PI2PCIE214 et PI2PCIE412. Sur la future Asus A8N SLI Premium, on voit clairement les 4 PI2PCIE212, ce qui permet de switcher 8 lignes PCI Express, comme nous l'expliquions sur le schéma plus haut. Le schéma du chip est très simple :
La seule difficulté étant donc la fréquence de fonctionnement. La question est maintenant simple : Est-ce que les utilisateurs sont prêts à payer 10$ de plus pour faire dans le BIOS une manipulation qu'ils ne feront probablement qu'une seule fois ? La raison semble dire que non, mais à l'heure ou un P4 EE se paye 1000$, pourquoi pas...