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王者归来!NVIDIA历代旗舰级显卡回顾 作者： 日期：64 个人收集整理 勿做商业用途NVIDIA和AMD两大巨头之间每一次顶级产品的对决都可以用惊天地、涕鬼神来形容！对于消费者来说,新旗舰的性能总能给人惊喜，更让人激动的是那些首次应用的新技术和特效：革命性的架构往往就是从旗舰显卡开始! 在两大图形巨头日渐白热化的竞争中，半年更新、一年换代早已成为显卡领域的“摩尔定律”。而每当新王者登基、改朝换代之时,我们也会于第一时间为大家献上详细的评测文章。岁月如斯,显卡已经伴我们走过十余载，每每想起TNT时代的时光，曾经的感动就涌上心头，今天我们就来缅怀一下昔日的王者，重新寻找落寞的皇族! 在Riva 128面世之前，NVIDIA还只是一家默默无闻的小公司，处女作NV1是款声卡显卡二合一的产品,未能得到众厂商认可;NV2胎死腹中；而NV3则依靠对微软Windows系统的完美支持以及Direct3D标准的壮大一举成名,称为当时图形霸主3DFX的强力竞争对手！ Windows 95和Direct3D开辟电脑图形新战场Windows 95的震撼力远大于如今的windows7 1995年8月，微软发布了Windows95操作系统，凭借崭新的图形交互式界面设计，很快席卷了全球个人电脑市场。在PC领域,微软的成功是空前的，几乎没有遇到任何可以匹敌的对手.微软的Windows95操作系统凭借接近90%（PC OS）的市场占有率，直接代动了相关硬件产品的需求,也使得全球的硬件软件厂商都不得不向其靠拢。由于微软的Windows95采用图形交互式界面(GDI），对于显示芯片有了更高的要求，这也正式揭开了电脑图形市场的龙争虎斗！个人收集整理，勿做商业用途文档为个人收集整理，来源于网络 在之前的1995年2月，微软收购英国Rendermorphics公司，利用其所有的RealityLab 2.0技术制定了Direct3D标准,整合在其WINDOWS操作系统中，对PC图形芯片市场产生了巨大影响。 NV3Riva 128，首次大获成功： 此时的NVIDIA总结了前2款芯片的经验教训，在经过细致的市场分析之后，将研发的方向定位于市场前景广阔的PC图形芯片市场，并且决定加入对DirectX的支持。这无疑是个非常明智的选择,在当时由于3DFX的GLIDE的成功，各家显示芯片公司纷纷效仿,也想推出自己的3D API,例如，3dfx有GLIDE、PowerVR的PowerSGL、ATI的3DCIF，无疑使得微软Direct 3D的推广十分缓慢，NVIDIA此时选择旗帜鲜明的站到了Direct 3D的一边，这种做法也受到了微软的赏识，从而有了一个坚强的后盾。个人收集整理,勿做商业用途个人收集整理,勿做商业用途 另外,当时在3D FPS游戏市场，独领风骚的是ID SOFRWARE的QUAKE系列,而其程序设计师JOHN CARMARK明确的拒绝了3DFX采用GLIDE的建议，而是基于公开的OPENGL API开发，这无疑也是NVIDIA得以崛起的另一个因素.而且，经过时间的考验,至今这两家公司仍然保持了非常好的关系。后来在Quake3的硬件加速问题上,John Carmack甚至拒绝提供任何形式的MiniGL加速，而要求所有图形卡运行在OpenGL ICD环境下，使得3DFX相当难堪。RIVA 128(NV3） 接着，为配合研发方向的转变,NVIDIA聘请了David Kirk(NVIDIA首席科学家，现已当选美国国家工程院院士），并将其任命为技术总监。1997年,NV3终于面世,被命名为RIVA 128。它也是第一个提供硬件三角形引擎的128 bit图形芯片，虽然RIVA 128的图像质量比不上3dfx Voodoo，但是凭借100M/秒的像素填充率和对OPENGL的良好支持,RIVA 128在非GLIDE API的游戏中完全超过了Voodoo,迅速赢得了消费者和一些OEM厂商的青睐。Diamond Viper 330(RIVA 128） Riva128支持AGP 1x规范，可以配合Intel的LX芯片组主板使用。1997年底，Dell、Gateway等厂商相继使用了RIVA 128显卡。零售市场上，Diamond、STB、ASUS、ELSA和Canopus等也都相继推出了基于此芯片的产品。不到一年，Riva 128的出货量就突破100万颗,NVIDIA终于凭借NV3打了个翻身仗。 总的来看,Riva 128取得成功的因素是多方面的，本身的处理性能固然很重要，但是1998年游戏软件方面的发展变化也很关键： 首先,年初ID开放了QUAKE2引擎的授权，包括VALVE在内的游戏软件开发商在3月份就获得了QUAKE2引擎的源代码，并用于游戏的开发，使得QUAKE2引擎的3D游戏名作诸如异教徒、半条命等大量上市，Riva 128良好的OpenGL性能得到了充分的发挥。 第二，3DFX的GLIDE API失去了过去在游戏开发领域的统治地位，最著名的两个例子就当时称得上是风靡世界的古墓丽影2和极品飞车3,这两个过去本来是GLIDE的御用游戏，都加入了对D3D的支持，Riva 128等非VOODOO显卡也可以通过D3D接口很完美的运行游戏。当时主要3D显卡规格对比 半年后，NVIDIA又发布了Riva 128ZX，并为它提供了完整的OpenGL支持，在Win95/98和WinNT4。0下都有完整的OpenGL ICD驱动程序。同时，Riva 128ZX还解决了Riva 128的一些BUG，显存也增至8MB，效能改善比较明显。 NV4TNT震撼发布,雷管引爆性能 1998年10月，NVIDIA发布了TNT，TNT是TwiN Texel的缩写。核心架构为2条32bit象素流水线的渲染体系，每条象素流水线有1个TMU,在每个时钟周期内并行处理两个纹理。这样工作在90MHz的RivaTNT最大填充率能达到180M Texels/sec。同时Riva TNT还首次拥有24bit Z缓冲（ZBuffer）以及8位的stencil buffer。 TNT的设计目标是要达到Voodoo2两倍的性能，不过由于0。25微米制程在当时没有完善，NVIDIA只好采用了0.35微米制程，使得RivaTNT只能工作在90MHz下。不过即便如此，RivaTNT还是击败了Voodoo2，成为当时速度最快的3D加速卡.超过Voodoo2两倍性能的任务也就交给了后面的TNT2来完成。 而且NVIDIA也注意到优良的驱动程序对充分发挥显示芯片性能的重要性，并为RIVA TNT编写了全新的驱动,并命名为“雷管”（Detonator)。 凭借出色的3D性能，德国的ELSA 、美国的Canopus等四家显卡生产商宣布加入NVIDIA阵营，著名的CreATIve公司也在第一时间推出了基于TNT显示芯片的产品.9月，NVIDIA被个人电脑杂志评为最有影响力的显示芯片生产商,而TNT被Mercury研究公司评为速度最快的显示芯片。同时，NVIDIA还被OpenGL架构委员会吸纳为新成员,成为第一个加入OPGL ARB的专业显示芯片设计公司。个人收集整理,勿做商业用途本文为互联网收集，请勿用作商业用途 NV5TNT2，性能翻倍，奠定NVIDIA王朝 1999年4月，核心代号为NV5的RivaTNT2发布了,由于采用了0。25 微米制程，TNT2标准版的频率提高到125MHz,频率的提升以及核心内部的优化,RivaTNT2的性能有了一个较大的飞跃,性能在当时无人可及。后期RivaTNT2还采用了0。22微米制程,频率进一步提升。 名称RIVA TNTRIVA TNT2架构NV4NV5制造工艺0。35 Micron0。25 Micron晶体管数目7 Million15 MillionDirectX支持66顶点管线11VS版本像素管线2 x 12 x 1PS版本-核心频率90 MHz125 MHz填充率180 MTexels/s250 MTexels/s显存位宽128-bits128/64-bits显存类型SDRSDR显存速度110 MHz150 MHz显存带宽1。76 GB/s2。40/1.00 GB/s 从TNT2开始NVIDIA对产品进行了市场化细分，在高中低端，面向多种不同的用户，TNT2芯片衍生出TNT2 Vanta、TNT2 M64、TNT2、TNT2 Pro、TNT2 Ultra等不同的型号产品，搭配不同显存的容量，产品线覆盖了大部分的市场。TNT2 Ultra TNT2 Ultra是系列最高端产品,也是NVIDIA第一次使用Ultra后缀命名高端产品,TNT2 Ultra只是从NV6核心中挑选出的品质优秀的芯片，并搭配了速度最快的显存，其核心/显存频率高达150/183MHz，后期更是提高到175/200MHz，性能上超过了3DFX的VOODOO3 3500以及MATROX的G400 Max，而且支持的特效也很全面（比G400少一个EBM环境凹凸贴图），成为当时性能之王。当然TNT2 Ultra的售价也很高，当时丽台、华硕、创新等一线品牌TNT2 Ultra的国内上市售价高达2300元(1999年5月)。本文为互联网收集,请勿用作商业用途个人收集整理,勿做商业用途 TNT2标准版是高端系列的普及型产品，也是TNT2 Ultra的降频版，核心/显存频率为125/150MHz，但是由于TNT2采用0。25微米工艺,核心普遍可以工作在150MHz左右，所以也造就了良好的超频能力，于是众多游戏发烧友更倾向于购买TNT2标准版版超频至TNT2 Ultra来使用，记得当时甚至还有不少玩家超到了165/200MHz的水平，性能也是也达到了一个新的高度。价格上TNT2标准版也更有优势，32MB显存的TNT2国内上市售价为15001750元左右,16MB的TNT2 Pro则在1350-1500左右. NV6NV5工艺改进版，TNT2 Pro/M64/Vanta诞生 后期随着制程的进步，NV6也使用了0。22微米工艺,并被命名为TNT2 PRO，也被用于部分TNT2 Ultra。由于使用0.22微米制程后,TNT2 PRO的成本、功耗有、发热有明显下降，超频能力更强，性价比进一步提高。除了高中端的TNT2标准版外，NVIDIA同时也利用0.22微米工艺的NV6芯片,推出了针对中低端用户的TNT2 Vanta和TNT2 M64。 1999年8月，伴随着微软DirectX 7。0的发布，引入基于图形核心的多边形转换与光源处理（Transform and Lighting），而且10月上市QUAKE3引擎也采用了这种技术. 硬件TL，首款GPU诞生,GeForce的时代来临传统3D图形管线 在Direct7时代,多边形转换和光照处理是由CPU负责的，大量复杂的数学运算对CPU造成了极大的负担,而GeForce 256可以支持硬件Transform and Lighting，也成为了第一个GPU图形核心。 GeForce 256是被作为一个图形处理单元（GPU）来设计的，GPU是一个单芯片处理器.它有完整的转换、光照、三角形设置和渲染引擎(分别为:Transform、Lighting、Setup、Rendering)等四种3D处理引擎，一些以前必须由CPU来完成的图形运算工作现在可以由GeForce256 GPU芯片独立完成，大多数情况下具有完整的传输和光照相引擎的GPU运算速度比CPU快2-4倍,同时也有效地减轻了CPU的浮点运算负担，减少了对CPU的依赖性。文档为个人收集整理，来源于网络本文为互联网收集，请勿用作商业用途 NV10图形核心，为0。22微米工艺制造,集成了2300万个晶体管，在当时已经超过了PentiumIII的数量，本应采用0.18微米的制造工艺，不过为了尽早抢占市场，仍然采用了0。22微米，如此大量的晶体管数量芯片的发热和功耗也是不小的问题，NVID1A公司只好将其核心频率定为120MHz,不过凭借创纪录的有4条象素管线，峰值像素填充率达到480M/s,远高于TNT2 Ultra. Geforce 256具有了现代GPU的大部分的初步特征，核心采用了256位渲染引擎，具有4条象素管线，每管线一个纹理映射单元，它也是第一个使用DDR显存的PC显卡。Geforce 256核心频率为120MHz,三角形生成率为1500万个/秒，峰值像素填充率达到480 M/s，并使用了四纹理（Quad Texel）引擎，相同频率下，Geforce 256的纹理处理性能是TNT2的两倍。特效方面，支持立方体环境映(Cube environment mapping）以及顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图等。视频方面，为了加强为MPEG-2视频回放性能，NV10中加入了硬件动态补偿功能。文档为个人收集整理，来源于网络个人收集整理,勿做商业用途GeForce 256 DDR GeForce 256 DDR的显存频率为300MHz，带宽由SDRAM的2。66 GHz提升至4.8 GHz，也达到了当时PC图形卡的巅峰，使得GeForce 256像素填充能力进一步爆发，在高分辨率下、32BIT渲染环境中表现趋于完美。由于当时DDR显存售价也是十分的昂贵，所以GeForce 256 DDR的售价也是高达到2500元以上.GeForce 256 SDR GeForce 256 SDR版的售价上有不小的优势，在国内的售价至少比GeForce 256 DDR要便宜500元.其显存频率为200MHz，带宽2。4GB/S，这样对NV10核心的性能有了不小的限制，高分辨率、32为色深下的性能下降很大,几乎和TNT2 Ultra相近，但由于成本下降不少因此销量也不错。 GeForce 2代，您知道GTS的含义吗？ 2000年5月，研发代号为NV15的新一代图形核心问世,由于其纹理填充率达到了创纪录1.6Giga texels/sec,也是第一个纹理填充率过亿的GPU，所以NVIDIA将其命名为GeForce2 GTS以纪念其特殊的历史含义.GeForce2 GTS 采用了更先进的0.18微米制程,核心频率200MHz，也具有4条象素管线，和GeForce256不同的是，每管线采用了两个纹理映射单元,这一经典的4x2架构一直延续GeForce4才结束. NV15采用了第二代的TL引擎（2ndGenerATIon Transform and lighting) ,支持立方体环境映(Cube environment mapping） 、顶点混合（Vertex blending)、 材质保护（Protective textures） 、材质压缩(Texture compression）、逐象素着色控制（Per-Pixel Shading Control）, 核心还具有多结构图形Single Pass处理、 硬体反锯齿（Anti-Aliasing）效果处理 、各异向性过滤（Anisotropic)处理。 GeForce2上也首开了PC图形核心通用计算的先河，凭借其强大的多纹理处理性能，结合纹理环境参数和纹理函数可以实现一些很灵活的应用。它具有Texture Shader以及Register Combiner单元,有一定的数值计算能力。开发人员可以利用Texture Shader的依赖纹理进行数据访问，用Register Combiner进行计算.GeForce2被用于求解数学上的扩散方程，成为GPU通用计算的最早应用。本文为互联网收集，请勿用作商业用途文档为个人收集整理，来源于网络规格一览 值得注意的是,在GeForce2 GTS 上，NVIDIA Shading Rasterizer（NSR）技术被正式引入。NSR让处理器每次可对单一像素进行七项运算,包括:基本贴图、单像素曲面映射(bump mapping）、单像素diffuse lighting、单像素specular lighting、颜色烟雾效果、ambient light、以及Alpha transperency.过去,GPU对Vertex(即三角形的三点）上的像素进行运算，再以平均值来决定整个三角形的光影和bump mapping(凹凸映射）等效果。而NV15可以对三角形上的每个像素（PerPixel Shading )进行运算,因此光影效果更加细致和准确。Geforce2架构图 另外,相比GeForce 256,GeForce 2 GTS另一个进步是采用单周期双纹理处理技术，不仅拥有4条像素渲染管线，而且每管线每周期可以处理两个纹理贴图，当时游戏画面的提高基本上都是通过大量的多边形、更复杂的贴图来实现的，QUAKE3引擎以DirectX 7来说都是如此，所以强大的纹理贴图对提高游戏速度很有帮助。三角形生成率为2500万个/秒。 GeForce 2 GTS 的另一个革新在于其首次采用了0.18微米工艺制程,由TSMC制造的GeForce2 GTS(0.18微米,564 PBGA 封装)中，晶体管数目已经增加到了2500万，采用0。22微米GeForce256的晶体管数目为2200万到2300万。而相对于功耗18w 的GeForce256，GeForce2 GTS的耗电量仅仅10w左右，功耗大幅度下降。而且制造工艺的革新让GeForce2 GTS成为了核心频率首次超过200MHz的GPU. 由于完整支持DirectX 7。0与OpenGL 1。2 ICD，所以不仅在3D游戏的表现超越了所有的同级显卡，在工作站级3D应用设计上也有不俗的表现。GeForce2 GTS在多媒体性能也有一定的提高，可以连接更多的周边设备。 DVD压缩方面使用新一代Enhance Motion CompensATIon硬件解压缩，使得 DVD的品质与速度都非常不错。视频功能强大 2000年10月，在ATI正式发布Radeon256后，NVIDIA推出了GeForce 2 Ultra,依然牢牢控制着显示性能的制高点。 GeForce 2 Ultra GeForce 2 Ultra相比GeForce 2 GTS有着更高的显存及核心频率。其核心频率为250 MHz，所以GeForce 2 Ultra的峰值像素填充率达到了1GB/s，而其纹理填充率高到2GB/s，后来的GeForce3 Ti 500甚至也没能超过这个高度，也遥遥领先于其竞争对手Radeon 256。 DX8时代，考验像素和顶点能力 2001年以后，由于NVIDIA已经完成了对3DFX的收购，显卡市场演变为NVIDIA与ATI两雄争霸的局势。 而在此时,微软正式推出了划时代的DIRECTX8 ，将可编程的着色管线概念正式引入到GPU，新的shaders（光影处理器)数据处理方式也是DirectX 8中最具意义的创新。Shader采用了新的数据处理程序模型，这与旧有的预定义模型是不同的.这种模型中，数据是透过virtual machine以一个类似于带有特殊汇编指令集的pre-arranged（事先安排好）程序进行处理的，程序员可以直接对其进行编程。 凭借可编程几何管线和可编程像素管线，使用者可以自由的控制几何和像素的代码设计。这对于图形开发者是空前的，他们可以通过基本的着色器,利用开发工具，产生全新的，极具创造力的效果。也正是可编程管线的引入，为GPU发展翻开了新的篇章，GPU开始向SIMD处理器方向发展，凭借强大的并行处理性能，使得GPU开始用有了部分流式处理器特征。 首款DX8显卡，GeForce 3发布 2001年初,NVIDIA正式发布Geforce 3 ,代号NV20.从Geforce 3开始，可编程的nFiniteFX SHADER引擎正式被引入，完整实现了对Pixel shaders和Vertex shaders 处理单元的硬件支持,Geforce 3也是2001年上半年唯一完全可以支持DirectX8。0的GPU。 Geforce 3默认核心频率为200MHz，拥有4条管线，每管线2个TMU（纹理贴图单元），这和Geforce 2是一样的，所不同的是Geforce 3还拥有一个Vertex shaders 单元，以及4个Pixel shaders单元，这也是和Geforce 2质的区别.GeForce 3 Ti NVIDIA在Geforce3还在采用了第一代的“光速显存架构(Light Speed Memory Architecture）采用了一系列新技术来充分利用显存提供的带宽。光速显存架构采用的第一个技术是“显存交错控制”技术,由芯片内核集成的专门的显存控制单元来完成。光速显存架构另一个技术是“无损Z压缩算法”，在不降低画质的前提下大大降低了Z缓存数据对显存带宽的占用.除此之外，Geforce3中还加入了一个被称之为Z轴吸收选择(Z-Occlusion Culling)的技术来达到隐面消除技术(HSR)的效果以尽量减少不必要的资源消耗。 不过Geforce 3上市后在当时大部分DX7以及QUAKE3游戏的主流分辨率中，GeForce 3并没有能完全超过GeForce 2 ULTRA,确实出乎所有人意料。但由于首次使用交错内存结构，超高的内存效率使得GeForce 3在高分辨率下还是有很强的优势。此后随时间的推着移，大量DIRECTX8的游戏上市，人们才意识到在画面Geforce 3特效方面带来的革新与震撼。 对抗8500，GeForce 3细分为Ti 500/200 GeForce 3上市后，伴随着新一代DirectX8的游戏引起了不小的轰动，市场反响也很不错，,但是300多美元的售价阻碍了GeForce 3的普及。2001年秋,NVIDIA又对市场进行了细分，由GeForce 3派生出面向中端的GeForce 3 Ti 200和具有最顶级性能、直接对抗Radeon 8500的GeForce 3 Ti 500。耕升GeForce3 Ti500 GeForce3 Ti200相对于标准版的GeForce 3,核心/显存频率从200/230 MHz降至175/200 MHz，这样在性能上与GeForce 3标准版拉开了一定的距离，而且较低的运行频率提高了使得对良品率的要求不再苛刻，同时供电电路的精简也使板卡厂商降低生产成本。过低的默认频率也给了GeForce3 Ti200相当大的超频潜力，从而成为当时2000元左右最具性价比的高端产品。由于硬件上可以完整支持DirectX8，在这个价位上优势明显，所以迫使对手ATI把仅支持DirectX7的Radeon 7500从上市初的1999元降到了1500以内.根据当年测试表明，Inno3D GeForce3 Ti200显卡凭借出色的品质很容易通过超频达到GeForce 3标准版的200/230 MHz频率下，受到游戏玩家的追捧。文档为个人收集整理,来源于网络文档为个人收集整理，来源于网络 GeForce3 TI500拥有系列中最高的频率，达到240/250 MHz。GeForce3 Ti500使用8层PCB以及更奢华的作工用料来确保高频率下的稳定运行,价格因此也居高不下，当时售价为3000人民币左右. 面对晶体管数量更多、频率高于自己Radeon 8500，GeForce3 TI500得益于优秀的驱动支持,在于Radeon 8500对抗中丝毫不落下风，但功耗方面却更具优势,成为当时高端游戏显卡的首选。 由于竞争对手ATI在2001年秋发布了的Radeon 8500，也是在高端市场上第一次略微领先了NVIDIA。虽然凭借出色的驱动支持，TI500在游戏中仍然有一定的优势，但是即使这样，Radeon 8500和TI500的势均力敌的态势,还是给了NVIDIA一定的压力. 为了王位!GeForce4 Ti发布GeForce4 Ti 4600 128MB DDR 128bit， 300/650 MHz 于是，2002年2月，NVIDIA发布了研发代号为NV25的GeForce4 Ti系列显卡，也是DirectX 8时代下最强劲的GPU图形处理器。GeForce4 Ti芯片内部包含的晶体管数量高达6千3百万，为改良的TSMC 0.15微米工艺生产，采用了新的PBGA封装,运行频率达到了300MHz。核心集成的6300万个晶体管相当于Athlon CPU的2倍，发热也不小,所以GeForce4 Ti系列显卡上都配备了散热风扇。本文为互联网收集，请勿用作商业用途文档为个人收集整理，来源于网络NV25核心内部 NV25拥有4条素管线，每管线2个TMU(纹理贴图单元），这和前两代产品是一样的,所不同的是Geforce 4还拥有2个Vertex shaders单元，以及4个Pixel shader单元。 GeForce4 Ti采用了第二代nfiniteFX 引擎，它是从GeForce3时代开创的nFiniteFX引擎改进而来的,顶点SHADER单元增加到2个,像素着色单元的效率显著的提升。GeForce4 Ti也同时引入了第二代LightSpeed Memory Architecture II（LMA II）光速显存构架技术，在全屏反锯齿方面，GeForce4 Ti采用了新的Accuview AA技术。从总体上看,GeForce4 Ti也是从GeForce3的加强优化版本，核心增加了一个顶点单元，同时频率也比GeForce3有了很大的提升。 生不逢时的钛极4800： 2002年底,市场正式开始从AGP4X向AGP8X过渡，NV也顺应时势的推出了GF4 TI4200/4800-8X,除了接口带宽升级之外，频率也略有提升,性能更上一层楼。 但在此时,微软的DirectX 9 API标准已经成型,ATI率先发布首款DX9显卡Radeon 9700/9500，不但性能上完全超越了GeForce Ti 4000系列，而且支持新的图形标准，这对NVIDIA造成了不小的压力.而此时NVIDIA全新架构的GeForce FX系列正面临制造工艺和技术方面的难题，屡次延期导致产品线青黄不接. 所以说GeForce4 Ti 4000系列虽然性能不错，而且性价比很高，但生不逢时！ 最具争议的作品GeForce FX系列 2002年11月18日,Comdex 2002上，NVIDIA发布了研发代号NV30的GeForce FX，这也成了历史上NVIDIA最具争议的一款产品.在回顾GeForce FX系列产品前,我们不妨先对NV30的问世背景做个简单介绍。GeForce FX看上去很美好众所周知，从DirectX 6时代确立优势地位以来，经过DirectX 7、8两代的发展,伴随着与微软的良好合作，NVIDIA成为了桌面PC独立显示核心的霸主，市场占有率成倍提升。在收购了3DFX以后，NVIDIA又通过GeForce 3、4两代产品在市场占有率方面击败了另一个对手ATI，而且，通过雄厚的技术实力，其每半年更新一代的做法也令对手疲于奔命。随着GeForce 4的成功,NVIDIA也处于历史上的最巅峰时期，产品不仅局限于PC显示核心,更延伸到主版芯片组，电视游戏机领域. 不过NVIDIA的一家独大也引起了一些业内人士的不满，他们指责NVIDIA是图形业内的Intel。当然这也使与NVIDIA一贯合作良好的微软有所注意，尤其是NVIDIA在DirectX 8标准制定过程中的某些做法以及开发自主的CG语言等,使得微软不等不重新审视这个昔日的合作伙伴,两家公司的开始逐渐变得貌合神离。个人收集整理，勿做商业用途个人收集整理,勿做商业用途 后来，在NVIDIA为微软提供XBOX硬件解决方案的过程中，随着制造工艺的进步，硬件产品的制造成本是逐渐下降的,但是NVIDIA与微软的合同中并未考虑这一点，等到微软意识到这一点后,希望修改合同中的部分内容，但却遭到了NVIDIA的拒绝DX9第一代产品让NVIDIA一败涂地 作为回应,DirectX 9规范的制定过程中，竟然没有考虑任何NVIDIA的意见。在参考了ATI的部分提议后，微软将24BIT渲染精度、着重于Shader并行处理性能等作为DirectX 9的主要特点。除此之外，在年底发布的3DMARK03中，微软的影响也是显而易见,NVIDIA这时再也按耐不住，对3DMARK的开发公司Futuremark进行了公开的指责.NVIDIA忙碌于芯片组的研发 再来看NVIDIA自身方面,2001年秋到2002年底也是其历史上最忙碌的一段时间。除了半年一次的GPU升级之外，NVIDIA还要根据合同为微软开发XBOX用SoundStorm音频处理芯片以及XBOX的主板。而且在主版芯片组领域，NVIDIA的压力更大，在经历了NForce遭受冷遇的开局后，无疑对雄心勃勃的NVIDIA打击不小。所以在NForce2上，NVIDIA倾尽全力,誓要在AMD平台与VIA一较高下。摊子铺的过开，也使NVIDIA开发资源变得分散。文档为个人收集整理,来源于网络本文为互联网收集，请勿用作商业用途 综上所述,在这种大背景下，经过数次延期修改，并打破了NVIDIA过去半年发布一款核心的规律之后，NV30问世了。由于采用了3DFX的反锯齿技术，NVIDIA将其正式命名为GeForce FX 5800 Ultra，并于2003年初上市。 NV30像素管线部分采用了成熟的4X2架构，为当时领先的0.13微米制程制造,核心集成的晶体管数达到创纪录的1。25亿个，由于较高的默认频率，所以其功耗、与发热非常之大，为此NVIDIA使用了称为名为“FX Flow的散热系统,包含一个铜制散热片、热管和换气装置。“FX Flow”散热系统 GeForce FX 5800 Ultra使用Flip-Chip封装设计,频率提高到了惊人的500MHz.BGA和Flip-Chip封装方式的芯片,可以直接和插槽接触，缩短布线距离，同时也提高了信噪比，可以适应更高频率，并降低功耗。 Flip-Chip BGA 核心渲染架构方面,NV30首次引入了CineFX着色引擎.其中的Cine是CinemATIc（电影般的）的缩写,而FX则表示其部分技术源自3DFX。CineFX的意思就是指新一代核心可以渲染出电影般的视觉效。CineFX引擎 在CineFX着色引擎中，具有32个128位浮点处理器。并在PC图形核心历史上首次提供了128bit色彩精度的支持，并且可以在同一个着色程序中的不同色彩精度中切换。SHADER规格对比 NV30的顶点着色单元较前代也有了质的飞跃，可以支持到Vertex Shader 2.0+，所能处理的最大指令数为65536，这一点远远高于DX9。0的规范。而且,初级的动态循环和分支指令的引入提高了着色单元的可编程性。像素着色单元支持Pixel Shader 2.0+，同样也超出了DX9.0规范,最大指令数提高到1024，对于每一个像素最大可进行16个纹理贴图操作，而且像素单元可以支持更多的高级指令,并且可以进行指令预判。总的来说，CineFX引擎支持更多的指令,因此可以带给开发者更大的发挥空间。 同时CineFX引擎也可以很好的支持NVIDIA的Cg（C for Graphics）编程语言,使得开发人员可以利用Cg语言而无需针对底层硬件进行编程，从而降低了图形编程的难度,可以更方便、快捷的开发出游戏所需要的渲染效果。高度灵活的CG语言在反锯齿方面，4X FSAA是NV30设计的中心,也是NV30硬件效率最高的操作。为了使4X FSAA运行更快，NV30在反锯齿设计上进行了重新制定，每个数据通道的宽度都为4X FSAA做了优化.同时，NV30还首次采用了Intellisample(智能采样）、（Adaptive Texture Filtering）自适应纹理过滤等技术一提供更好画面质量。让人想入非非的渲染效果 在内存控制方面，NV30拥有4X32bit共128bit的位宽。由于采用了全新的DDRII显存，所以NV30在GeForce 4的LMA II的基础上（Lightspeed Memory Architecture，光速内存结构）针对DDRII做了相应的优化设计。这款内存控制器实际上是全新设计,对4X FASS进行了全速优化。ROP(光栅化处理器）、帧缓存等都是根据它来设计的.而且它运行在2X的核心频率上，可以充分利用DDR-II的特性。个人收集整理，勿做商业用途文档为个人收集整理，来源于网络DDRII SDRAM GeForce FX 5800 Ultra的DDRII SDRAM显存运行频率为1GHz,不过由于是128BIT位宽，和对手的Radeon 9700相比，其峰值带宽落后25。但由于新型LMA内存控制器提高了Z-culling和压缩方面的性能,顶点、纹理和Z轴数据都进行了压缩以节省带宽，在程序配合较好的情况下，NV30可以更有效的使用带宽。再加上Z-occlusion和纹理压缩等技术，GeForce FX 5800 Ultra的实际最大带宽可以达到20GB/s。 虽然在2002年11月18日NV3