¿Cuántas tarjetas gráficas [GPU] puede usar en una PC sin cuellos de botella?

¿Alguna vez se preguntó cuántas GPU puede usar sin cuellos de botella? Si es así, estás en el lugar correcto, porque esa es exactamente la pregunta que queremos abordar hoy.

Lo guiaré a través de toda la información central que necesita saber sobre los compromisos de rendimiento (¡y los beneficios!) de una configuración moderna de múltiples GPU.

Idealmente, al final de este artículo, tendrá una idea sólida de cuántas GPU puede trabajar en su PC ideal y tal vez incluso cuáles usar para cargas de trabajo específicas.

También me tomaré el tiempo para proporcionar algunos recursos adicionales y respuestas para otras preguntas relacionadas con la configuración de múltiples GPU antes de concluir.

Un resumen sobre las configuraciones de múltiples GPU

Primero, tomemos un momento para describir la configuración de múltiples GPU y sus requisitos básicos. Su configuración promedio de múltiples GPU consiste en lo siguiente:

• Dos o más tarjetas gráficas discretas, a veces conectadas con un «puente» físico de algún tipo para mejorar el rendimiento de varias GPU (es decir, un puente SLI o NVLink de Nvidia: AMD CrossFire no necesita un puente físico)
• Una placa base completa E-ATX, XL-ATX, ATX o (rara vez) Micro ATX para dejar espacio para más de 2 GPU. La limitación de una sola ranura PCIe x16 de una placa base Mini ITX hace que sea imposible ejecutar incluso una configuración de doble GPU en una PC SFF.
• Una CPU de consumo de gama alta para cargas de trabajo de edición y juegos, O una CPU HEDT adecuada para renderizaciones multi-GPU con ancho de banda PCIe completo.
• Múltiples ranuras PCIe x16 de velocidad completa para obtener los mejores resultados.

Cómo funciona el cuello de botella de GPU

Un cuello de botella de GPU se puede definir como cualquier escenario en el que otro componente de su PC obstaculice el rendimiento de sus gráficos. Esto no es lo mismo que simplemente tener un hardware de gráficos débil, lo que resultaría en un cuello de botella en la CPU si combinas una GPU débil con una CPU potente.

Entonces, ¿cuáles son las causas más comunes de cuellos de botella en la GPU? Los he desglosado en una lista a continuación:

• Ancho de banda PCI Express limitado : un estándar PCIe anterior o carriles PCIe insuficientes pueden acelerar el rendimiento de la GPU en cargas de trabajo sensibles al ancho de banda.
• Almacenamiento lento : el almacenamiento lento puede dificultar la capacidad de una GPU para renderizar y procesar archivos grandes, es decir, para renderizaciones de proyectos o incluso juegos modernos creados para SSD.
• CPU lenta : una CPU lenta puede obstaculizar la potencia bruta de una GPU, pero especialmente en juegos u otras cargas de trabajo en tiempo real donde se necesita una gran cantidad de procesamiento de CPU para que la GPU pueda hacer su trabajo.
• (Para proyectos) RAM lenta o limitada : la RAM generalmente no tiene un gran impacto en el rendimiento de los gráficos, pero si depende de la aceleración de la GPU para renderizar y editar proyectos, también depende mucho de la RAM de su escritorio existente para trabaje de un lado a otro con su GPU y su VRAM. Especialmente si su VRAM es insuficiente para su proyecto en particular y su RAM también se está utilizando.
• (Para juegos) Pobre o nula optimización de GPU múltiple : desafortunadamente, a pesar de lo populares que solían ser las configuraciones de GPU múltiple para los entusiastas y los jugadores en general, la mayoría de los títulos simplemente no están bien equipados para manejar configuraciones de GPU múltiple, si es que lo están. Ciertos títulos que admiten la operación de múltiples GPU también pueden fallar en escalar el rendimiento como se esperaba. Solo unos pocos títulos particularmente bien optimizados obtendrán un aumento de rendimiento de 2x, 3x, etc. según la cantidad de GPU que use.

¿Cuántas GPU puede usar sin embotellarlas?

Entonces, ¿cuántas GPU puedes usar sin cuellos de botella, en general? Esta no es una pregunta que pueda responderse universalmente para todos los sistemas y todos los casos de uso.

Sin embargo, podemos abordar una de las fuentes más probables de cuellos de botella en una configuración de múltiples GPU: carriles PCI Express limitados.

Hay una cantidad fija de carriles PCI Express disponibles para sus GPU según su procesador, conjunto de chips y placa base elegida.

Para obtener los mejores resultados en una configuración de múltiples GPU, querrá confirmar que su placa base admite correctamente la ejecución de al menos dos de sus ranuras PCI Express x16 a máxima velocidad, simultáneamente.

Muchas placas más baratas no son capaces de hacer esto y, en su lugar, necesitan acelerar todas menos una ranura PCI Express x16 de tamaño completo y velocidad completa.

Las placas base HEDT también son de gran utilidad en configuraciones de múltiples GPU, ya que vienen con muchos más PCI Express Lanes disponibles que las placas base de la serie de escritorio de consumo.

Por supuesto, no todas las GPU necesitan todo el ancho de banda de una ranura PCIe x16. Algunas GPU no saturan los carriles x8 o incluso x4 y pueden funcionar cómodamente con esta cantidad limitada de carriles sin afectar el rendimiento.

¿Cuántas GPU puedes usar sin cuellos de botella en los juegos?

A menos que estés jugando a uno de los pocos juegos que están realmente bien optimizados para la compatibilidad con varias GPU, la respuesta a esta, desafortunadamente, se reducirá a » uno de ellos».

Incluso en títulos que admiten varias GPU correctamente, es bastante raro que la compatibilidad con varias GPU brinde un aumento de rendimiento proporcional por tarjeta gráfica como un jugador esperaría razonablemente al colocar dos o más tarjetas gráficas en su PC.

Si los juegos son el enfoque principal de su PC, tenga en cuenta que la compatibilidad con múltiples GPU no debería ser su prioridad en absoluto. No hay suficientes desarrolladores que prioricen la función para que usted la priorice y, de hecho, el mercado de GPU económicas tiende a mejorar constantemente con el tiempo, especialmente el mercado usado.

Cíñete a las compilaciones de una sola GPU siempre que sea posible y considera vender tu GPU cuando llegue el momento de actualizar en lugar de intentar colocar un duplicado para obtener un rendimiento adicional.

¿Cuántas GPU puede usar sin cuellos de botella en la edición y el renderizado?

Entonces, ¿cuántas GPU puede usar en una PC de renderizado profesional sin encontrar cuellos de botella?

Afortunadamente, este es en realidad el mejor de los casos para una configuración de múltiples GPU, ¡siempre que su placa base tenga suficientes PCI Express Lanes para mantenerse al día con su flujo de trabajo!

Por ejemplo, si está editando y componiendo videos en una configuración de múltiples GPU, una placa base convencional de alta gama con más de 2 ranuras PCI Express x16 de velocidad completa debería funcionar y evitar cualquier cuello de botella de GPU siempre que la el resto de su sistema puede mantenerse al día.

Sin embargo, cuando pase a la animación y el renderizado 3D adecuados, se encontrará saturando el ancho de banda disponible para sus GPU con mucha más frecuencia que si solo estuviera jugando o editando videos.

Para el renderizado 3D de múltiples GPU, las plataformas HEDT pueden parecer aún más atractivas por su ventaja de PCIe Lane, especialmente si espera usar una gran cantidad de almacenamiento NVMe y/o obtener vistas previas periódicas de su trabajo.

Por supuesto, todo esto requiere soporte de software o motor, por lo que el escalado de múltiples GPU dependerá en gran medida de si su software en particular lo admite o no, y en qué medida.

Conclusión

Entonces, pongamos algunos números concretos a la excursión anterior. ¿Cuántas GPU puede usar en una PC sin que se produzcan cuellos de botella?

En el mejor de los casos, donde su CPU está a la altura, su software admite el escalado completo de múltiples GPU, su gabinete es lo suficientemente grande, su enfriamiento es de primera categoría, sus GPU están diseñadas específicamente para configuraciones de múltiples GPU (soplador, dual-slot) y su fuente de alimentación es genial, todo se reduce a su placa base, cuántas ranuras PCIe x16 tiene, cuántos carriles PCIe y cómo están espaciadas esas ranuras (a menos que use cables verticales).

Entonces, con todo lo anterior excluido como factores limitantes, aquí está la cantidad de GPU que puede colocar dentro de su PC y usar todo su potencial sin cuellos de botella (o casi sin cuellos de botella, escalado casi perfecto):

• Placa base convencional adecuada para una CPU Ryzen o Intel Core convencional: 1 – 2 GPU. Algunos valores atípicos permiten 3 GPU
• HEDT / Placas base para estaciones de trabajo: 4 GPU, algunos valores atípicos le permiten agregar hasta 7 GPU, pero necesitará cables elevadores para que encajen
• Placas base de servidor: los servidores optimizados para GPU pueden adaptarse a 8 GPU o más.

Sin embargo, como se mencionó, necesitará un software muy específico que esté específicamente optimizado y desarrollado para escalar en múltiples GPU. Me vienen a la mente motores de renderizado de GPU como V-Ray, Octane, Redshift o Blender’s Cycles, o software de aprendizaje automático.

Preguntas más frecuentes

¿Qué tipo de GPU son las mejores en una configuración de varias GPU?

Sin duda, las tarjetas gráficas tipo blower son la mejor opción para una configuración multi-GPU.

Las tarjetas gráficas de estilo soplador están diseñadas para expulsar inmediatamente el aire caliente fuera de su PC lo más rápido posible, lo que las hace mucho más fáciles de apilar unas sobre otras sin correr el riesgo de que el exceso de calor se propague a otras tarjetas gráficas o al resto de su PC.

¿Es mejor NVLink, SLI o CrossFire?

CrossFire de AMD y SLI de Nvidia son tecnologías esencialmente idénticas para poner en uso múltiples GPU. CrossFire ni siquiera necesita un conector físico para funcionar, a diferencia de Nvidia SLI, aunque ambos son básicamente iguales.

Sin embargo, el nuevo estándar NVLink de Nvidia en realidad ofrece mejoras notables sobre SLI y CrossFire, especialmente para aplicaciones orientadas a profesionales.

Puede probar la Guía completa de Gilberto sobre NVLink vs SL I si desea números de rendimiento más detallados sobre esto, pero la conclusión general es que si va a realizar una configuración de múltiples GPU para renderizar, usar Nvidia NVLink es probablemente la mejor ruta disponible A usted.

¿Se pueden mezclar marcas de GPU en una configuración de varias GPU?

Sí… técnicamente.

Gilberto ha escrito un resumen detallado de lo que puede esperar de una configuración de GPU múltiple en la que utiliza GPU de diferentes marcas en la misma compilación.

Sin embargo, el resto de lo que se indicó en este artículo aún se aplica, y aunque la mezcla de marcas de GPU técnicamente funciona en algunos casos de uso, ciertamente no se está optimizando.

Además, las mejores soluciones multi-GPU como NVLink no estarán disponibles para usted si está combinando AMD y Nvidia en la misma PC.