Přehled desktopových grafických čipů | Kapitola 19

Přehled grafických čipů kalifornské společnosti NVIDIA tedy zahájíme, jak jsme si v úvodu řekli, rokem 2000. V té době měla NVIDIA v oblasti 3D grafických akcelerátorů jasnou převahu. Na trhu měla již od srpna roku 1999 modely grafických karet GeForce 256.

Název GeForce vznikl spojením slov „Geometry“ a „Force“, což mělo evokovat vysoký výkon ve zpracování geometrických operací. Číslovka „256“ pak označovala 256bitovou architekturu.

Zdroj: Svět hardware

Grafický čip NV10

Modely GeForce 256 byly postaveny na grafickém čipu NV10. Tento čip byl vyrobený 220nm výrobním procesem, obsahoval 22 miliónů tranzistorů a 4 pixel pipeline, vždy s jednou trilineární texturovací jednotkou. Díky integrovanému paměťovému řadiči přinesl rovněž podporu DDR grafických pamětí.

Čip se jako první v historii mohl pochlubit označením GPU (Graphics Processing Unit), protože v sobě integroval funkční programovatelnou jednotku T&L (Transform & Lighting) a rovněž technologii cube-mapping, které tak společně zajišťovaly plnou podporu specifikací Microsoft DirectX 7.0 a OpenGL 1.0.

Z dalších funkcí můžeme jmenovat například podporu DOT3 bump-mappingu, trilineárního a 2x anizotropického filtrování, rozlišení VGA maximálně 2048x1536px při 32bitové barevné hloubce nebo hardwarovou akceleraci přehrávání DVD videa.

Zdroj: Svět hardware

GeForce 256 DDR

Modely postavené na čipu NV10 byly GeForce 256 SDR a GeForce 256 DDR. Oba měly čip shodně taktovaný na frekvenci 120 MHz. Jak už z názvů vyplývá, lišily se pouze použitým typem grafických pamětí. Model s SDR dosahoval frekvencí 166 MHz pro paměti, naproti tomu model s DDR měl paměti taktovány pouze na 150 MHz, ale díky jejich konstrukci dosahoval více než dvojnásobné datové propustnosti. Oba společně podporovaly AGP 4x grafické rozhraní.

V dubnu roku 2000 představila NVIDIA nový grafický čip NV15. Čip konstrukčně vycházel z NV10, byl však už vyroben pokročilejším 180nm výrobním procesem, díky čemuž mohl pracovat na výrazně vyšších frekvencích. Skládal se z 25 miliónů tranzistorů a nesl 4 pixel pipeline, nyní však každá z nich obsahovala dvě bilineární texturovací jednotky.

Zdroj: Svět hardware

Grafický čip NV15

I přes fakt, že nedošlo k výrazným změnám v architektuře, byl čip NV15 neohroženým králem na trhu 3D akcelerátorů. Jediné, co trochu brzdilo výkon karet, bylo použití levnějších (=pomalejších) grafických pamětí.

Základním modelem postaveným na čipu NV15 se stal GeForce 2 GTS. Zkratka GTS měla vyjadřovat schopnost čipu zpracovat více než 1,5 miliardy Texelů (Giga Texels => GTS). Frekvence byly stanoveny na 200 MHz pro čip a 166 MHz pro osazené DDR paměti komunikující přes 128bitovou paměťovou sběrnici.

Zdroj: Svět hardware

GeForce 2 GTS

Na podzim roku 2000 byl ještě uveden model GeForce 2 PRO, který byl shodný s modelem GTS, pouze u něj byly použity tolik potřebné rychlejší DDR grafické paměti postavené na 128bitové paměťové sběrnici. Frekvence tohoto modelu tak dosáhly na 200 MHz shodně pro čip i grafické paměti.

Současně s ním byl uveden „osekaný“ model GeForce 2 MX postavený na mainstreamovém čipu NV11. Čip byl rovněž vyráběn 180nm výrobním procesem, obsahoval 19 miliónů tranzistorů, ale nesl pouze 2 pixel pipeline. Zachována mu naopak zůstala T&L jednotka, takže výkonově oproti hi-endu příliš neztrácel a vzhledem k nižší ceně byly modely s tímto čipem poměrně oblíbené.

Model GF 2 MX byl taktován na 175 MHz pro čip a nesl pouze SDR grafické paměti na frekvenci 166 MHz při použití 128bitové paměťové sběrnice. Později byla uvedena i verze s DDR grafickou pamětí, ovšem níže taktovanou a komunikující přes pouze poloviční 64bitovou paměťovou sběrnici.

Posledním modelem vydaným na podzim 2000 byl GeForce 2 Ultra. Čip byl pojmenován NV16, ale jednalo se pouze o rychleji taktovaný model GeForce 2 PRO a vznikl vlastně proto, že se NVIDII nedařil přechod na pokročilejší 150nm výrobní proces a přesto chtěla dodržet svůj půlroční inovační cyklus.

Zdroj: Svět hardware

GeForce 2 Ultra

V březnu roku 2001 (společně s uvedením nové řady GeForce 3) byly modely GF 2 MX SDR a GF 2 MX DDR přejmenovány na GeForce 2 MX 400 a byla u nich navýšena frekvence čipu na 200 MHz. Osazení i frekvence grafických pamětí zůstaly beze změn, nově pouze přibyla varianta modelu s SDR grafickou pamětí i pro PCI grafické rozhraní. Zároveň s nimi byla uvedena i slabší verze GeForce 2 MX 200, která disponovala pouze poloviční 64bitovou šířkou paměťové sběrnice a nesla výhradně pomalejší SDR grafické paměti.

Posledním zástupcem postaveným na čipu NV15 byl v září roku 2001 vydaný model GeForce 2 Ti (Titanium). Model běžel na frekvencích 250 MHz pro čip a 200 MHz pro osazené DDR paměti a výkonově se zařadil mezi modely GeForce 2 PRO a Ultra.

Zdroj: Svět hardware

GeForce 2 Ti

Na tomto místě nás čeká tak trochu skok do budoucnosti, protože v únoru roku 2002 uvedla NVIDIA novou řadu grafických karet GeForce 4 a její mainstreamové modely MX byly postaveny právě na derivátech staršího čipu NV10.

Konkrétně se jednalo o čip NV17, který byl již vyráběn pokročilejším 150nm výrobním procesem, obsahoval 29 miliónů tranzistorů a stejně jako NV11 pouze 2 pixel pipeline. Tento čip byl mixem technologií mainstreamového NV11 (GeForce 2 MX) a nově nesl vylepšení v podobě optimalizace práce s pamětí a FSAA z hi-endové části řady GeForce 4. Oproti té navíc přinesl mimo jiné technologii VPE (Video Processing Engine), která značně vylepšovala podporu přehrávání DVD videa.

Celkově byla řada GeForce 4 MX dost rozporuplná. Vytýkána jí byla zejména (na rozdíl od hi-endové části řady GeForce 4) nepodpora DirectX 8 a absence vertex pipeline. Přesto byla poměrně vyhledávaná a velké úspěchy slavila hlavně na OEM trhu.

Zdroj: Svět hardware

Grafický čip NV17

Čip NV17 tedy do mainstreamu uvedl modely GeForce 4 MX 460, slabší GeForce 4 MX 440 (konkurence pro Radeon 7500) a GeForce 4 MX 440-SE a rovněž nejslabší „kancelářský“ GeForce 4 MX 420. Modely se lišily pouze velikostí dosahovaných frekvencí. V případě nejslabší verze GF 4 MX 420 byly navíc použity pouze SDR grafické paměti, všem modelům ale zůstala zachována 128bitová šířka paměťové sběrnice.

Výroba modelu GeForce 4 MX 460 byla navíc brzy omezena, protože výkonově konkuroval slabším hi-endovým modelům z vlastní řady.

Zdroj: Svět hardware

GeForce 4 MX 460

Koncem roku 2002 tuto mainstreamovou řadu doplnil ještě čip NV18, který byl konstrukčně shodný s NV17, nově přinesl pouze podporu pro grafické rozhraní AGP 8x. Na jeho základě byl v září roku 2002 uveden model GeForce 4 MX 440 AGP 8X, který se od původního modelu GF 4 MX 440 lišil pouze vyšší frekvencí grafických pamětí a již zmíněnou podporou AGP 8x grafického rozhraní.

V roce 2004 byl pak na stejném čipu uveden ještě model GeForce PCX 4300. Model vycházel z GeForce 4 MX, využíval ale pouze poloviční 64bitovou šířku paměťové sběrnice. Představoval tak nejnižší low-endovou variantu z celé řady PCX určené pro PCIe grafické rozhraní.

Zdroj: Svět hardware

GeForce PCX 4300

U všech modelů řady PCX, která byla souhrnně uvedena v únoru 2004, byla podpora PCIe grafického rozhraní řešena přidáním HSI (High Speed Interconnect) můstku, který umožňoval použití původně nativních AGP čipů bez nutnosti zásahu do jejich architektury.

Zdroj: Svět hardware

Příklad použití HSI můstku (menší čip u grafické sběrnice): GeForce PCX 5900

- pro zvětšení klikněte -

Posledním modelem postaveným na čipu NV18 byl v září roku 2004 vydaný GeForce MX 4000, který podporoval AGP 8x grafické rozhraní a rovněž pouze 64bitovou šířku paměťové sběrnice. Díky tomu to byl low-endový multimediální model určený pro zákazníky, kteří nepožadovali vysoký 3D grafický výkon.

U DDR pamětí je jejich skutečná frekvence poloviční oproti té v tabulce.