25年前显卡什么样
1993年黄仁勋正式创立的NVIDIA公司,当时任何人都没有想到,一个靠芯片设计起家小公司今天可以成为显卡领域的领导者,在这18年间NVIDIA完成了从默默无闻到世界瞩目的转变,并拥有不计其数的忠实粉丝。
相信不少老玩家都正式使用或曾经用过NVIDIA的显卡,这些显卡不仅为我们带来了华丽的游戏画面,更是我们玩家DIY历程的一个见证。
今天笔者就为大家总结一下NVIDIA从成立到现在的发展历史,希望从这些显卡中你能再次找到当年那些美好的回忆,希望你能再次想起第一次超频成功时的兴奋,希望你能回忆起第一次攒机时的乐趣。当然你也能看到NVIDIA最新的显卡技术。
1995年——NV1
1995年经过2年的研发,NVIDIA正式推出了它的第一款产品——NV1。NVIDIA授权SGS-Thomson为其生产NV1芯片。这款显卡核心型号分为NV1和STG2000两个版本,他们之间的区别仅在于NV1使用的显存是性能更高的VRAM,而STG2000则使用了DRAM。
NV1最大支持4MB显存,并运用了一项被称为多边形侧边曲线的技术,它允许NV1只进行少量的运算就能获得效果优秀的3D模型,参与运算的材质将被存储在系统内存中,需要使用时会借助PCI总线调用。
NV1芯片不仅同时支持2D/3D处理能力,同时还拥有当时流行的音频处理能力,NV1拥有350MIPS的音频回放引擎。在当时那个年代NV1的性能已经达到了傲视群雄的实力,但遗憾的是由于NV1研发时,现在任何一个3D显卡标准都没有确定,而在NV1发布没多久,微软就正式确定了DriectX标准,其中并没有使用NV1的二次方程贴图,而是使用了多边形贴图,也就是说NV1将无法支持DriectX游戏。
因此虽然性能强大,NV1最终的市场表现并不好。后期,帝盟甚至大幅降低了使用NV1芯片的EDGE 3D显卡售价,并赠送游戏手柄,但也没能挽救NV1叫好不叫座的命运。
1995年——NV2
由于NV1的市场表现平庸,因此在NV1之后NVIDIA一度陷入了财政危机,不过幸运是的方式游戏机领域巨头世嘉仍然看好NVIDIA,并资助NVIDIA进行NV2显示核心的研发。
由于在日本市场Direct3D标准并没有并游戏开发人员接受,因此世嘉也并不在意NVIDIA继续使用二次方程贴图,如果不是世嘉当时为NV2的研发注入资金,相信NVIDIA也不会有今天的成就了。
但世嘉最终还是放弃了NV2,转而为其DC游戏主机选择了3Dfx的PowerVR技术,因此最终NV2芯片的研发被迫停止。
经历了NV1的市场惨淡和NV2的胎死腹中,NVIDIA终于开始了反思,其实NV1的失败完全就在于其实用的接口技术没能得到开发人员的支持,最终NVIDIA决定要做当时业界第一个不使用自主API接口的3D公司,转而使用微软的Direct3D技术。由于Direct3D支持不同的显卡使用相当的程序代码,而且NVIDIA也有了强大的微软作为后盾。
另外,NVIDIA还决定放弃多媒体加速芯片的研发,而专注于PC专用的2D/3D显卡,以降低研发成本。
1997年——RIVA 128
在确定了未来产品的研发方向之后,NVIDIA也正是开始了NV3芯片的开发,也就是NVIDIA第一款堪称成功的显示核心RIVA 128。
在RIVA 128的研发过程中,NVIDIA不仅召回了曾经在NV1失利后被迫辞退的研发人员,而且RIVA 128的研发也一直处于保密状态。最终在1997年秋天,NVIDIA正式发布了RIVA 128芯片。
RIVA拥有128位内存总线,像素填充率达到100Mpixel/sec,性能已经强于出名的3Dfx Voodoo显卡,成为当之无愧的王者级显卡。
除此之外,RIVA128还是一款支持AGP接口的显卡,同时还是世界第一款拥有全硬件三角形引擎的显卡。
RIVA 128显示卡的核心频率为100MHz,核心每秒可执行200亿次操作,显存位宽为128bit,显存容量最大支持4MB。
当然RIVA128也有不足,在某些情况下RIVA 128的3D图像质量就低于3dfx Voodoo。但RIVA 128在当时实惠的价格和强大的2D/3D性能无疑征服了用户,在1997年底,戴尔、Gateway、Micron等知名整机厂商都开始使用RIVA 128显卡,而在零售市场中RIVA 128也获得了帝盟、华硕、艾尔莎、STB和Canopus的支持。
不到半年之后的1998年2月,NVIDIA趁热打铁似的推出了RIVA128的升级版RIVA 128ZX。从而实现可黄仁勋在成立NVIDIA支持所承诺的6个月一更新的誓言。RIVA 128ZX不仅将显卡最大显存从4MB提高到了8MB,而且还提供了OpenGL技术的支持。
由于RAMDAC芯片频率达到了250MHz,因此RIVA 128ZX可以在1600x1200分辨率下达到85Hz的数心率。
而NVIDA的竞争对手3Dfx直到1998年9月才推出同时拥有2D/3D处理能力的Voodoo Banshee。
1998年——RIVA TNT
或许是看到了RIVA 128的成功有些喜出望外,NVIDIA在RIVA 128ZX上市仅仅一个月之后的1998年3月就宣布将推出下一代显卡RIVA TNT,这款显卡将支持TwiN Texel engine(单时钟双材质纹理),允许TNT显卡在一个时钟周期内处理两个像素填充,像素填充率达到了250Mpixels/sec。
另一方面,RIVA TNT提供了更高的画面质量,TNT提供了24位Z缓冲,8位的纹理缓冲。同时还支持各项异性过滤,MIP贴图,最大支持16MB显存,其晶体管规模已经于PentiumII相当。
但由于发热量的问题,RIVA TNT在发布之后三个月才正式上市,而且核心频率被迫降到了90MHz,像素填充率也下降到180Mpixels/sec。
即便如此,RIVA TNT的性能已与Voodoo2不相上下,虽然当时Voodoo2仍然是显卡市场的领军人物,但TNT的诞生已经开始撼动Voodoo2显卡的统治。
1999年——TNT2
TNT上市6个月之后的1999年3月,NVIDIA在Game Developer's Conference游戏开发者大会上连续发布了两款新显卡,他们是TNT2和Vanta。
TNT2可以看做是TNT显卡的进化型,TNT2采用了0.25微米工艺知道,其芯片中的晶体管规模从800万提升到了1050万。
另外TNT2的最大显存数从TNT的16MB提升至32MB,TNT2最顶级型号TNT2 Ultra variant的最大像素填充率已经达到了300Mpixels/sec。
TNT2显示核心根据搭配显存频率和自身频率的不同,又分为TNT2 M64、TNT2 Vanta、TNT2、TNT2 Pro以及TNT2 ultra等多个版本,几乎覆盖了所有价位水平。
1999年——Geforce256
1999年8月,NVIDIA在英特尔开发者大会上正式发布了跨时代的Geforce256显示核心,它的和核心代号从上一代的NV5一下升级到了NV10。
Geforce256首次提出了硬件处理几何图形的T&L技术,另外它还支持硬件视频位移补偿和MPEG-2视频压缩。同时GeForce256也是第一个完全支持DriectX7技术的显卡。NVIDIA在GeForce256中首次提出了GPU的概念。
2000年——Geforce2GTS
2000年春天,NVIDIA发布了GeForce2GTS显卡,核心研发代号为NV15。这款显卡相比此前的GeForce256不仅提升了显示核心频率,更提供了双倍于后者的像素填充率,另外GeForce 2GTS还加入了S3TC、FSAA等技术,并加强了MPEG-2视频解码能力。
随后在2000年6月,NVIDIA又推出了GeForce2MX、GeForce2 Ultra,从而使GeForce2系列显卡走向了普及,其中GeForce2MX是GeForce2GTS的简化版本,面向主流市场,消减了2个像素渲染管线,并降低了显示核心频率,这也是NVIDIA历史上首次针对低端市场推出相应的独立显卡。
2001年——GeForce3
2001年,NVIDIA发布了支持DriectX8技术的GeForce3,它拥有5700万个晶体管,支持可编程的pixel shaders,但由于核心频率较为保守,性能上并没有超越上一代GeForce的顶级型号GeForce2 Utra。
GeForce3拥有两个版本,分别是面向中低端市场的Ti 200和面向高端市场的Ti 500,其中Ti 200的核心/显存频率分别为175/200MHz,而Ti 500的核心/显存频率则高达240/250 MHz。
2002年——GeForce4
虽然NVIDIA的GeForce3在性能上令人满意,但由于其实用的架构在运算时过于复杂,最终NVIDIA决定放弃GeForce3的架构,继续使用GeForce2的架构设计了NV17芯片,也就是GeForce 4 MX。
GeForce 4 MX和GeForce 2 MX一样也是使用2个渲染管线,但却拥有更好的核心频率,同时GeForce 4 MX在显存管理方面也得到了加强。但遗憾的是GeForce 4 MX仍然是一款DriectX7显卡,,尽管性能上表现优秀,但在DriectX普及的年代,无法支持最新的DriectX版本是GeForce 4 MX的一个硬伤。
GeForce 4 MX系列显卡包括三个型号,分别是MX420,、MX440和MX460,其中MX420的核心频率为250MHz,使用166MHz的SDR显存,MX440的核心频率为275MHz,使用200MHz的DDR显存,而MX460的核心频率则提高了300MHz,使用275MHz的DDR显存。
2002年——GeForce 4 Ti
2002年2月NVIDIA正式推出了GeForce 4 Ti显卡,其显示核心沿用了NV20的核心架构,但却是用了更新进的150纳米制造工艺。NVIDIA赋予了GeForce 4 Ti相比GeForce3在Vertex Shader性能上三倍的提升,同时核心和显存频率都有大幅度增长。
NVIDIA为GeForce 4 Ti推出了三个不同版本,分别是Ti 4200、Ti 4400以及the Ti 4600,他们之间的区别仅在于频率的不同,Ti 4200的GPU频率和显存频率均为为250MHz,Ti 4400的核心频率和显存频率则都提高到了275MHz,而Ti 4600更是将核心频率提升到了300MHz,显存频率提升到了325MHz,因此Ti 4600也是GeForce 4 Ti系列显卡中的顶级型号。
2002年底,NVIDIA又推出了NV28核心,这款显示核心与NV25极为相似,但却加入了对AGP 8X接口的支持,NV28最终零售版被定名为GeForce Ti 4800,其核心频率为300MHz,显存频率为325MHz。
2003年——FX 5800
2003年1月,NVIDIA发布了核心代号为NV30的GeForce FX 5800系列显卡,但这款显卡不仅性能让人失望,而且更存在噪音大的问题,完全不符合其高端的定位,很快就被市场所淘汰。NVIDIA官方也曾承认GeForce FX 5800的失败,并认为这次失败更可以激励NVIDIA更好的发展。
GeForce FX 5800显卡的最高端型号被称作Ultra版,其核心频率和显存频率均达到了500MHz,并使用了DDR2显存,但由于设计上的缺陷,导致了GeForce FX 5800的失败。
2003年——GeForce FX
由于NV30的失败,NVIDIA很快就推出了继任者GeForce FX 5900显卡,这款显卡沿用了NV30的架构,但却使用了的256bit显存并提高了定点运算能力。NVIDIA还面向入门市场推出了FX5200(NV34),面向主流市场推出了FX5600(NV31)和FX5700(NV36)
另外NVIDIA还专门推出了实用PCI-E接口的GeForce PCX系列显卡,这也是NVIDIA历史上首次实用PCI-E接口,但遗憾的是GeForce PCX仅仅实用桥接芯片,简单的把芯片原有的AGP接口转换为PCI-E而已。
2004年——GeForce 6800
2004年4月NVIDIA正式发布了GeForce 6800显卡,这款显卡的诞生证明了NVIDIA已经完全从NV30的失败中走出,GeForce 6800的核心研发代号为NV45,核心晶体管数达到了前所未有的2220万个。NV40仍然采用了桥接的方式将APG接口转换成PCI-E接口,但NV40却拥有众多新技术,其中最吸引人的就是SLI多显卡并行运算技术,SLI支持两块GeForce6系显卡同时工作以提供更强的性能。
同一时期,NVIDIA还推出了NV41和NV42两款产品,其中NV41是NV40的简化版,将管线数从16个消减为12个,顶点单元从6个减少为5个。NV42则是NV41实用110纳米制造的版本,因此价格也更为平易近人。
2004年——GeForce 6600
继高端的GeForce 6800之后,NVIDIA继续大量产品覆盖入门级和主流市场,虽然NV40核心性能强劲,但由于2220万的晶体管数量限制了价格的下降,因此后续的GeForce 6600和GeForce 6200并没能延续GeForce Ti 4200时代的成功。
GeForce 6600使用NV43核心,采用110纳米工艺制造,其PCI-E版本提供了对SLI技术的支持。同时GeForce 6600也是NVIDIA第一个原生支持PCI-E接口的显卡,AGP版本则使用的桥接芯片。
另外GeForce 6200则是针对入门级市场的产品,这款显卡虽然并没有强大的性能,但却具备相当诱人的性价比,并且同时拥有PCI-E、AGP和PCI三种接口,甚至还被集成进了笔记本中。
GeForce 6200是NVIDA第一款使用TurboCache技术的显卡,他可以将系统内存作为显存使用,当时甚至有显卡厂商打着显存256MB的招牌,实际买的却仅仅是64MB显存的GeForce 6200,剩余部分则全部是调用系统内存。
2005年——GeForce 7
2005年,NVIDIA发布了GeForce 7系列显卡,从这一代显卡开始,NVIDIA放弃了“NV+数字”的核心命名方式,转而使用“G+数字”作为显示核心代号。用心规则命名的显卡就是G71,也就是GeForce 7900。新显卡在性能上远超越上一代6800系列显卡,而GeForce 7800则是其中最成功的一个,它不仅拥有多种接口形式,更有不同的版本。
GeForce 7900可以算是目前NVIDA单卡双核心显卡的鼻祖,它首次将两个G71显示核心集成在同一块PCB板上,用这种看似简单的方式,获得了明显的性能提升。
2001年1月NVIDIA推出了G71核心的简化版本用以进军主流市场,其中核心代号为G72的GeForce 7300面向入门用户,代号为G73的GeForce 7600则针对主流用户。这两款新显示核心均采用90纳米工艺制造,为相应用户提供了不错的性能。此外NVIDIA还专为移动市场设计了GeForce 7300 Go,使笔记本的现实性能也获得了一次飞升。
2006年——GeForce 8
2006年8月NVIDIA发布了G80显示核心,值得注意的是,G80也是NVIDIA历史上衍生型号最多,寿命最长的芯片。G80使用65纳米工艺制造,内部集成了大量流处理器,使用了更大的显存带宽,更高的频率,从而获得了极强的极强的性能。另外从G80核心开始,NVIDIA的SLI技术开始支持3显卡互联。
或许是由于G80核心的性能过于强大,NVIDIA采用G80核心推出了各种各样不同的显卡,其中包括8800GS 374、8800GS 768、8800GTS 320、8800GTS 640、8800GTS 640 v2、8800GTS 512、8800GT 256、8800GT 512、8800GT 1024、8800GTX 768以及8800 Ultra 768。
2007年为了满足市场的需要,NVIDIA还采用G80核心针对入门和主流市场推出了GeForce 8400(G86)、GeForce 8600(G84)。
2008年——GeForce 9
2008年4月,NVIDIA发布了G92显示核心,其基本架构与G80极为相似,9800 GTX的核心晶体管数达到了7540万个,核心频率提升到了675MHz,流处理器数为128个,显存容量为512MB,采用了最新的PCi-E X16 2.0接口。
随后NVIDIA还推出了面向主流市场的GeForce 9600(G94)
2008年——GTX200
2008年6月,NVIDIA正式发布了采用第二代统一渲染架构的显卡GTX260和GTX280,这两款显示使用了GT200显示核心,新核心采用65纳米工艺制造,内部集成了14亿个晶体管。GTX280面向高端市场,而GTX260则针对主流用户。
从核心架构上看GTX280共有240个流处理器,被平均分成10组,每组包含24个流处理器和8个纹理单元,相比G80中每组16个流处理和8个纹理单元的设计有了很大提升。
随后的2009年NVIDIA进一步丰富了GT200系列显卡,推出了GTX275、GTX285、GTX295等多个产品,并进一步对G94核心进行了升级,推出了GT220和GTS240显卡,后期更是使用了GT215核心,推出了大量入门级显卡。
2010年——GTX400
2010年3月26日,NVIDIA正式发布了其最新一代显示核心GTX480和GTX470,这两款显卡使用的被称为Fermi的全新架构设计,显示核心型号为GF100,这也是NVIDIA第一个DriectX11显卡系列。
GTX480是目前NVIDIA GTX400显卡中的最高等级型号,这款显卡采用GF100显示核心,晶体管数量达到了30亿个,核心内共有512个CUDA核心,每32个CUDA核心被分配到一个SM(Streaming Multiprocessor)中,另外每组SM中还有4个特殊功能单元。
GTX480的核心频率为700MHz,支持GDDR5显存,显存容量达到了1536MB,显存位宽为384bit。由于使用了全新的架构,GTX480的性能水平非常优秀,尤其是在DriextX11特效下,由于GF100核心的每一组SM中都有一个专门负责DX11特效的PolyMorph引擎,因此在DX11的Tessellation特效中表现极为优异。
GTX470在GTX480的基础上消减了1组SM,因此流处理器数从480个减少到448个,核心频率也从700MHz下降到607MHz,显存位宽从384bit下降到320bit,频率从3696MHz下降到3348MHz。我们可以发现,GTX470相比GTX480有较大幅度的规格削弱,但由于GF100架构上的优势,GTX470在运行DriectX11游戏时仍然可以迎刃有余。
GTX465是NVIDIA在2010年Computex大展上发布的产品,这款显卡相比GTX470再次关闭了3组SM,并通过减少显存容量的方式,将显存位宽从GTX470的320bit减少到256bit。不过由于NVIDIA的首批公版GTX465其实就是GTX470,只不过使用了不同的BIOS而已,因此玩家只要刷新GTX465的BIOS就有可能变成GTX470。
2010年——GTX460
2010年7月12日,NVIDIA将正式发布GTX460显卡,这款显卡也是NVIDIA第一个千元级DriectX11显卡,虽然此前GTX480、GTX470以及GTX465的DX11性能优秀,但遗憾的是昂贵的价格使其在市场中的表现并不好,而GTX460的出现正好弥补了这一空白。
值得注意的是GTX460使用了于前几个GTX400系列显卡完全不同的GF104核心,在核心架构上有了明显变化,SM组数从16个减少到7个,但每组SM中的CUDA核心数却从32个增加到48个,因此GTX460获得了更简单高效的核心架构。
功耗:
GTX480和GTX470显卡发布之初虽然性能优秀,但其高功耗的问题却为一个软肋,相信NVIDIA是吸取了教训,GTX460的功耗已经得到了很好的控制。
散热:
从已经曝光的GTX460照片上我们就能看出,相比GTX480、GTX470和GTX465,GTX460的散热器尺寸明显缩小,这也证明了GTX460的发热量将更低。
两个版本?
据悉GTX460将有根据显存容量分为1GB和768MB两种,其中1GB版GTX460的显存位宽为256bit,而798MB版GTX460的显存位宽则为192bit。
超频:
由于散热和功耗都得了很好的控制,因此GTX460将拥有更好的超频能力,虽然默认核心频率只有675MHz,但有消息称任何一块公版GTX460都能轻松达到800MHz的水平。
性能:
NVIDIA为GTX460所设定的假想敌就是HD5830显卡,根据前不久网上泄露的性能对比图显示,GTX460在大多数测试下的性能都将高于HD5830。
随着GTX460的问世,未来NVIDIA必然将逐步完善GTX400系列显卡产品线,相信不久我们就能看到千元以下的GTX400显卡,希望NVIDIA可以坚持显卡DX11性能优秀的特点,让更多的玩家的可以领略DX11特效的魅力。当然我们也更加期盼GTX400系列中采用双显示核心的旗舰型号诞生,相信到时又能引发一场显卡性能的王位之争。