Обзор видеокарт nVidia. 13 лет успеха- -Nvidia NV1 История nVidia началась с чипа NV1, который производила SGS-THOMSON Microelectronics под названием STG-2000. На плату была интегрирована 2D-карта, 3D-ускоритель, звуковая карта и порт для игровых контроллеров Sega Saturn - всё на одной плате PCI. Больше всего данные видеокарты были известны под маркой Diamond Edge 3D, которые вышли через два года после начинания nVidia. Главная проблема NV1 заключалась в обработке 3D: процессор использовал квадратичное наложение текстур (quadratic texture mapping, QTM) вместо принятой сегодня технологии на основе полигонов. DirectX появился как раз после выхода этой видеокарты, и он тоже использовал полигоны, так что в долгосрочной перспективе чип NV1 потерпел поражение. Среди особенностей, которые стоит упомянуть, отметим возможность увеличения видеопамяти на видеокарте (на некоторых моделях) с 2 до 4 Мбайт, да и многие оптимизированные под карту игры были портированы с приставки Saturn, поскольку карта использовала схожую архитектуру. Чип NV2 использовал такой же механизм рендеринга и так и не появился на свет. Он должен был использоваться в приставке Dreamcast (которая была призвана заменить Saturn), но Sega всё же выбрала технологию на основе полигонов (PowerVR), а Nvidia отказалась от QTM в пользу полигонального рендеринга с чипом NV3. Характеристики NV1: -Nvidia NV3 (Riva 128/128ZX) В 1997 году nVidia перешла на полигональный рендеринг с чипом NV3, который больше известен под названием Riva 128. Кстати, "Riva" расшифровывается как "Real-time Interactive Video and Animation accelerator" - интерактивный ускоритель видео и анимации в реальном времени. Существовало две версии чипа: Riva 128 и Riva 128ZX. Разница была невелика: у ZX использовался более скоростной RAMDAC и 8 Мбайт памяти вместо 4 Мбайт, а также поддерживалась AGP 2x. Ускоритель Riva 128 получил определённый успех, поскольку цена была привлекательной, несмотря на качество, которое в то время иногда оставляло желать лучшего при сравнении с продуктами 3Dfx. Карта nVidia обеспечивала поддержку одновременно 2D и 3D, а также и Direct3D. Драйверы OpenGL были выпущены только под 128ZX, хотя существовали специальные версии Quake (урезанный ICD). Riva 128 из-за своей цены обрела популярность и среди OEM, поскольку карты стоили дешевле Voodoo Graphics, а производительность Direct3D они обеспечивали почти такую же. Это были одни из первых видеокарт AGP, хотя Riva 128 и использовала этот интерфейс только в качестве более скоростной шины PCI. Наконец, что забавно, у nVidia был ещё один хорошо известный конкурент по производительности с одной из своих видеокарт, а именно Intel с i740. Времена изменились. Характиристики Nvidia NV3 (Riva 128/128ZX)"> -nVidia NV4 (Riva TNT) В 1998 году 3Dfx выпустила высокопроизводительную 3D-карту в виде Voodoo2, но у неё существовали ряд существенных ограничений. Среди них можно отметить архаичное управление памятью (раздельные текстуры), поддержку только 16-битного цвета, обязательное наличие раздельной 2D-карты и интерфейс только PCI (на практике, хотя модели под AGP тоже существовали). Затем на сцену ворвалась Riva TNT, первая скоростная 3D-видеокарта с большим объёмом памяти (на то время) и встроенными 2D-возможностями. За исключением производительности видео (у карты не было поддержки ускорения MPEG2, в отличие от карт ATI), TNT оказалась очень успешной. Это была первая видеокарта nVidia, способная накладывать две текстуры за один проход, отсюда карта получила название TNT - "TwiN Texel". Видеокарта TNT оказалась не такой мощной, как планировалось изначально. nVidia хотела выпустить более скоростную карту, чем Voodoo2, используя 250-нм техпроцесс с тактовой частотой 110 МГц (200 МГц для памяти). Но на самом деле TNT использовала 350-нм техпроцесс и тактовую частоту 90 МГц, как и видеокарта 3Dfx, а память работала на 110 МГц. Характеристики nVidia NV4 (Riva TNT)"> -Nvidia NV5 (Riva TNT2, TNT2 Ultra) В 1999 году вышла видеокарта TNT2. Она была близка к тому, чем должна была стать оригинальная TNT, и её, в принципе, можно рассматривать как урезание кристалла TNT с 350 до 250 нм. Кроме того, в то время nVidia впервые выпустила в линейке карту Ultra. Карты TNT2 распределялись по частотам. nVidia тогда решила использовать только две версии (далеко до сегодняшнего разнообразия, не правда ли?): TNT2 и TNT2 Ultra. TNT2 была весьма мощной видеокартой для своего времени, она могла легко поравняться с Voodoo3, обеспечивая при этом больше функций, хотя у неё по-прежнему не было поддержки декодирования MPEG2. Это была первая видеокарта nVidia AGP 4x, пусть даже этот стандарт для TNT2 был особо и не нужен. NV6, которая тоже вышла в 1999 году, представляла собой урезанную версию TNT2. Она продавалась под названиями Vanta, Vanta LT и TNT2 M64. Эти видеокарты были существенно медленнее, чем TNT2 (и оригинальная TNT), в частности, из-за меньшей тактовой частоты и 64-битной шины памяти. Впрочем, они весьма успешно продавались OEM, которые использовали название "TNT2" как приманку. Характеристики Nvidia NV5 (Riva TNT2, TNT2 Ultra)"> -Nvidia NV10 (GeForce 256) Позже в 1999 году nVidia анонсировала GeForce 256. Это была первая видеокарта, к которой nVidia применила название "GPU", но существенным шагом вперёд была поддержка трансформации и освещения (transform and lighting, T&L) видеокартой потребительского уровня. Эта технология, которая уже применялась в Open GL и профессиональной сфере 3D, производит вычисления над треугольниками на видеокарте, а не на CPU. В некоторых случаях прирост производительности был довольно существенен, поскольку видеокарта в то время была примерно в четыре раза мощнее, чем high-end CPU (15 млн. треугольников у GeForce против четырёх миллионов у 550-МГц Pentium III). Видеокарта использовала отличную от TNT2 архитектуру. Вместо двух конвейеров рендеринга, каждый оснащённый текстурным блоком, было решено перейти на четыре конвейера с одним текстурным блоком на каждый, что давало GeForce более высокую производительность рендеринга при меньшей тактовой частоте. GeForce 256 также стала первой видеокартой, которая использовала память DDR SDRAM с более высокой пропускной способностью. nVidia перешла напрямую с NV6 на NV10, представив GeForce 256, и затем номенклатура будущих моделей увеличивалась с шагом пять, с вариантами для моделей верхнего и нижнего уровней. Кроме того, видеокарта GeForce 256 оказалась первой моделью nVidia с поддержкой ускорения MPEG2, но только частично (Motion Compensation, компенсация движения). Наконец, это была первая видеокарта потребительского уровня с выходом DVI (реализован через внешний чип). Характиристики Nvidia NV10 (GeForce 256)"> -Nvidia NV15 (GeForce 2 GTS) В 2000 году nVidia выпустила быструю видеокарту GeForce 256 DDR, но и ATI стала более конкурентоспособна с появлением Radeon, который оказался и быстрее, и эффективнее. nVidia ответила новой видеокартой GeForce 2 GTS. Она использовала техпроцесс 180 нм и была существенно быстрее GeForce 256. У видеокарты удвоилось число текстурных блоков с 1 до 2 на конвейер рендеринга, что позволило накладывать восемь текстур за один проход. nVidia выпустила несколько версий видеокарты: GTS (GigaTexel Shader, 200/166), Pro (200/200) и Ti (250/200). В августе 2000, до выхода GeForce 3, nVidia представила видеокарту NV16 (GeForce 2 Ultra). Это была не новая модель, а NV15 с увеличенными тактовыми частотами: 250 МГц для GPU и 230 МГц для памяти, по сравнению с 200 и 166 МГц, соответственно, у оригинальной видеокарты. Это была одна из самых дорогих моделей, когда-либо выпущенных nVidia. Характеристики Nvidia NV15 (GeForce 2 GTS)"> -Nvidia NV11 (GeForce 2 MX) Производительность у GeForce 2 GTS была великолепной, но и цена тоже "кусалась", поэтому nVidia нужно было представить модель для тех геймеров, которые не могут позволить себе тратить большие суммы на компьютер. И компания выпустила NV11 под названием GeForce 2 MX, которая вышла на рынок тоже в 2000 году. В отличие от TNT2 M64 и Vanta, которые представляли собой не больше, чем NV5 с 64-битной шиной памяти, у NV11 использовалась новая архитектура, унаследованная от GeForce 2 GTS. nVidia убрала часть конвейеров рендеринга, но по мультитекстурированию GeForce 2 MX была производительнее, чем GeForce 256. Эта была первая видеокарта nVidia, к которой можно было подключать более одного дисплея, и данная функция оставалась уделом видеокарт nVidia среднего уровня ещё несколько лет. GeForce 2 MX работала только с памятью SDR, и эта же видеокарта стала первой моделью GeForce, появившейся в виде мобильной версии (GeForce 2 Go). nVidia представила несколько версий GeForce 2 MX друг за другом кроме стандартной модели и варианта Go. Среди них можно отметить MX400 (с GPU на частоте 200 МГц), MX200 (с GPU на 175 МГц и 64-битной шиной памяти на 166 МГц) и очень слабую MX100, с GPU всего на 143 МГц и 32-битной шиной памяти (пропускная способность 0,6 Гбайт/с). Наконец, были некоторые редкие карты с 64-битной памятью DDR, которые, по сути, представляли собой аналог карт со 128-битной памятью SDR. Характеристики Nvidia NV11 (GeForce 2 MX)"> -Nvidia NV20 (GeForce 3) В 2001 году появилась видеокарта GeForce 3. Эта модель, первая, совместимая с DirectX 8, поддерживала программируемые пиксельные шейдеры. Обладая 57 млн. транзисторов, видеокарта работала на довольно консервативных тактовых частотах, и во многих случаях её обгоняла GeForce 2 Ultra (на момент выхода). Видеокарта привнесла несколько улучшений в подсистему работы с памятью, но её сложная архитектура не позволила nVidia разработать версию начального уровня. nVidia выпустила ещё две версии GeForce 3: Ti 200, которая была чуть дороже оригинала, и Ti 500, которая была ощутимо дороже. Первая работала на частотах 175/200 (GPU/память), а последняя - на 240/250 МГц. Характеристики Nvidia NV20 (GeForce 3)"> -Nvidia NV17 (GeForce 4 MX 440) В 2002 году nVidia нужна была видеокарта с производительностью GeForce 3, но не такая сложная. Создавать новую видеокарту на основе её архитектуры (как это было сделано в случае NV11) было сложно, поэтому nVidia решила использовать для NV17 архитектуру GeForce 2, представив новую модель под названием GeForce 4 MX. Видеокарта использовала такую же архитектуру, что и GeForce 2 MX, то есть два конвейера могли выполнять рендеринг над двумя текстурами каждый, но на более высоких тактовых частотах. Видеокарта также использовала подсистему управления памятью, внедрённую с GeForce 3, обладала аппаратным декодированием MPEG2 и поддерживала несколько дисплеев. Однако она по-прежнему оставалась поколением DirectX 7, которое уже устарело к моменту выхода, пусть даже в некоторых случаях производительность была вполне адекватной. В линейке присутствовало три модели: MX420, MX440 и MX460. Первая работала на 250 МГц для GPU и 166 МГц (SDR) для памяти; вторая - на 275/200 (DDR) и третья - на 300/275 (DDR). В дополнение к версиям 420, 440 и 460, nVidia выпустила мобильные варианта (GeForce 4 Go), версии с интерфейсом AGP 8x (с чипом NV18, где это было единственным улучшением), и даже версии PCI Express в 2003 году: PCX4300, с мостом AGP 8x-to-PCI Express 16x. Характеристики Nvidia NV17 (GeForce 4 MX 440)"> -Nvidia NV2A (Xbox) В 2001 году Microsoft представила свою первую игровую приставку Xbox. По аппаратной начинке и архитектуре она была очень близка к ПК. Приставка использовала процессор x86 и работала под управлением Windows - а видеокарта была представлена nVidia. Она называлась NV2A и представляла собой промежуточный чип между GeForce 3 и GeForce 4. Она была хорошо оптимизирована под приставку и поддерживала DirectX DirectX 8.1 (через ядро приставки NT5), что позволяло создавать для Xbox графически мощные игры по тому времени. Для Xbox 360 графический процессор стала поставлять уже ATI, а nVidia перешла в стан конкурента Microsoft, представив чип RSX для PlayStation 3. Характеристики Nvidia NV2A (Xbox)"> -Nvidia G72 and G73 (GeForce 7300 GS и 7600 GT) Следуя своей привычке, nVidia выпустила ещё две версии видеокарт на high-end архитектуре: одну начального уровня (G72, GeForce 7300) и одну среднего (G73, GeForce 7600). Оба чипа изготавливались по 90-нм техпроцессу и обеспечивали адекватную производительность. Как обычно бывает, мобильные версии были построены на чипах среднего уровня, и видеокарты GeForce 7300 Go для ноутбуков стали весьма популярны. Были выпущены менее (7200 Go) и более (7400 Go) скоростные мобильные версии. Кроме того, nVidia продавала и 80-нм вариант G73. Характеристики Nvidia G72 and G73 (GeForce 7300 GS и 7600 GT)"> -Nvidia G80 and G92 (GeForce 8800 GTX и 9800 GTX) В ноябре 2006 года nVidia анонсировала G80. Этот чип и его производные прожили длительную жизнь. На самом деле, даже в 2008 году некоторые из самых скоростных карт nVidia по-прежнему используют графический процессор, очень близкий к G80 (G92). nVidia выжала из G80 максимум, а переход на 65-нм техпроцесс с G92 позволил компании сэкономить средства, снизив себестоимость производства чипа. nVidia меняла число потоковых процессоров, ширину шины памяти и тактовые частоты, чтобы увеличить ассортимент версий GeForce 8800 и 9800. Появились даже видеокарты с двумя GPU: GeForce 9800GX2. Карты линейки GeForce 8800 все совместимы с DirectX 10, и nVidia оказалась очень и очень успешной с новой линейкой, что позволило не особо торопиться с преемницей. Просто из любопытства позвольте перечислить все видеокарты, которые были выпущены в линейке GeForce 8800: 8800GS 374, 8800GS 768, 8800GTS 320, 8800GTS 640, 8800GTS 640 v2, 8800GTS 512, 8800GT 256, 8800GT 512, 8800GT 1024, 8800GTX 768 и 8800 Ultra 768. Затем появились 9600GSO 512, 9600GSO 384 и 9600GSO 768, 9800GX2 и 9800GTX - не говоря уже о будущих 9800GTS и 9800GT. И мы даже не упоминали мобильные версии! -Nvidia G84, G86 и G94 (GeForce 8600 GT, GeForce 8400 GS и 9600 GT) Чтобы выпустить недорогие версии видеокарт, nVidia серьёзно модифицировала G80. Учитывая число транзисторов, использовать полный чип было проблематично. Поэтому компания представила три версии чипа: GeForce 8400 (G86), GeForce 8600 (G84) и GeForce 9600 (G94). Были и другие версии (GeForce 8300, 8500 и т.д.), но три перечисленных модели являются основными. G84 активно используется в ноутбуках, в качестве high-end видеокарты, хотя в настольных ПК этот чип относится всего лишь к среднему уровню.GeForce 8600 и GeForce 8400 были настолько же посредственны, насколько успешны видеокарты G80 и GeForce 8800. Промежуток между high-end видеокартами и моделями среднего уровня (до появления GeForce 9600) был слишком широк, что создавало у геймеров с ограниченным бюджетом определённые проблемы. -Что дальше? nVidia представила текущую линейку GPU в июне. Она построена на G80 и является улучшением по производительности и архитектуре (512-битная шина, 240 потоковых процессоров и т.д.). Вы можете ознакомиться с нашим обзором: "nVidia GeForce GTX 260 и 280: новое поколение видеокарт".Если вы прочитали статью полностью, но наверняка заметили, что за всю историю у nVidia были не только успехи, да и в начале своего пути компании пришлось очень нелегко. Но можно ясно видеть, как две компании смогли убрать большинство конкурентов с поле боя за игровую графику. Впрочем, следует помнить, что больше всего графических ядер для ПК продаёт не nVidia или AMD/ATI, а Intel.Мы намеренно опустили характеристики профессиональных видеокарт (Quadro) и мобильных версий. Первые были исключены из-за того, что разница, по большей части, заключается в ценах и драйверах, а последние по той причине, что тактовые частоты nVidia для мобильных чипов носят рекомендательный характер, то есть два ноутбука на одинаковых картах могут существенно различаться по производительности. - Обзор для вас подготовили: retas-retas и Cosmic "F" Xide Большое спасибо NatureMistake за предоставленный материал Источник Автор текста: Дмитрий Чеканов
|