Přehled desktopových grafických čipů

Koncem října roku 2007, tedy téměř na rok přesně od vydání revolučního G80, uvedla NVIDIA na trh nový hi-endový grafický čip G92. Termín uvedení byl záměrně o pár týdnů urychlen, protože konkurenční AMD mělo na listopad ohlášeno uvedení RV670.

Čip G92 technologicky vycházel z velice povedené a stále ještě nejvýkonnější architektury G80, přinesl ale samozřejmě řadu změn a vylepšení.

G92 se skládal ze 754 miliónů tranzistorů a byl již vyráběn pokročilejším 65nm výrobním procesem. Díky tomu byla celková plocha čipu zmenšena na 330mm². Nesl celkem 128 Stream procesorů taktovaných opět na 2,5 násobek frekvence samotného čipu a podporoval GDDR3 grafické paměti komunikující přes 256bitovou paměťovou sběrnici.

Díky použitému výrobnímu procesu mohl být přímo do čipu integrován NVIO, který byl v případě předchozích modelů vzhledem k rozměrům čipu G80 umístěn samostatně na PCB. V čipu tak nechyběl VP2 (VideoProcessor 2) starající se o akceleraci HD videa (technologie PureVideo HD) a rovněž Dual-Link DVI-I s HDCP. Nechyběla ani integrovaná podpora grafického výstupu HDMI, která ovšem byla u prvních modelů řešena formou redukce z klasického DVI.

Mírných optimalizací se dočkaly i samotné Stream procesory a jejich texturovací jednotky a vylepšení se nevyhnulo ani samotným ovladačům Forceware, u kterých se jednalo zejména o optimalizace do té doby problémového transparency antialiasingu nebo zlepšení funkčnosti SLI pod operačním systémem Windows Vista. Přes všechna očekávání naopak nebyla přidána podpora nového DirectX 10.1, kterým již disponovaly všechny konkurenční čipy z řady HD 3000.

Z dalších novinek můžeme jmenovat mimo jiné podporu nového grafického rozhraní PCI-Express 2.0 nebo technologii Hybrid-SLI. Tato technologie se za použití vhodného čipsetu nForce 7X0 a vhodného modelu grafické karty stará o vzájemnou spolupráci integrované (IGP) a samostatné grafické karty. Tato spolupráce je zaměřena jednak na zvýšení grafického výkonu propojením grafické karty s integrovanou grafikou (technologie GeForce Boost) a také naopak na úsporu energie (technologie HybridPower), kdy dochází k úplnému vypnutí energeticky náročnější samostatné grafické karty a zobrazování přebírá pouze grafika integrovaná.

Zároveň s sebou Hybrid-SLI přináší takzvané Additional Displays, tedy možnost využití všech výstupů obou grafických karet v systému a tím rozšíření pracovní plochy až na 4 monitory. Pro využití tohoto rozšíření je ovšem nutné vypnout GeForce Boost.

Poznámka: Technologii Hybrid-SLI je možné provozovat pouze na operačním systému Windows Vista.

Úvodním modelem postaveným na čipu G92 se stal GeForce 8800 GT. Výkonem se model zařadil po bok předchozího stájového hi-endu GF 8800 GTS/640 a GF 8800 GTX, svým označením a hlavně pak cenově byl však směřován do mainstreamu, který potřebovala NVIDIA oproti minulé generaci GF 8600 nutně posílit. Díky tomu se z tohoto modelu po jeho uvedení stal díky obrovské poptávce špatně dostupný cenový trhák.

GF 8800 GT nesl pouze 112 aktivních Stream procesorů a dosahoval frekvence 600 MHz. Osazených 512MB GDDR3 grafických pamětí bylo taktováno na 900 MHz.

Model se vyráběl i ve variantě s poloviční 256MB grafickou pamětí, díky čemuž ale poměrně významně ztrácel zejména při vyšších rozlišeních a zapnutém vyhlazování obrazu. Výkon tohoto modelu tak byl zbytečně degradován a bylo lépe se této variantě vyhnout.

Zajímavostí GF 8800 GT bylo použité jednoslotové chlazení, které se ukázalo jako víceméně dostatečné. Někteří výrobci dokonce později uvedly i zcela pasivně chlazené modely.

Koncem roku 2007 byl mainstreamový segment ještě doplněn o model GeForce 8800 GTS, který, jak už jeho název napovídá, nahradil na trhu modely GF 8800 GTS předchozí generace založené na čipu G80.

Tento model již nesl plnohodnotný čip G92 se 128 Stream procesory taktovaný na 650 MHz. GDDR3 grafické paměti komunikovaly samozřejmě po 256bitové paměťové sběrnici a dosahovaly frekvence 970 MHz. Model již nesl dvouslotový chladič, který byl účinný a přitom i poměrně tichý.

Hned v úvodu roku 2008 měl být do mainstreamu uveden nový grafický čip G94, který měl vzhledem k nedostupnosti a vyšší ceně GF 8800 GT posílit pozici NVIDIE v tomto segmentu proti velice úspěšným konkurenčním Radeonům HD 3850. Protože se ale uvedení tohoto nového čipu zdrželo, byl hned začátkem ledna ve velmi omezené sérii vydán model GeForce 8800 GS, který měl na trhu vydržet právě do vydání G94.

Model GF 8800 GS nesl „osekaný“ čip G92 s pouze 96 aktivními Stream procesory a rovněž jeho základní frekvence dosahovala poměrně nízkých 550 MHz. Grafické paměti o velikosti 384 MB byly taktovány na 800 MHz a jejich komunikace probíhala po zúžené 192bitové paměťové sběrnici.

K uvedení čipu G94 tak došlo po odstranění problémů až koncem února. Čip konstrukčně vycházel z G92, obsahoval však nižší počet 505 miliónů tranzistorů a samozřejmě byl snížen i počet Stream procesorů na celkový počet 64. Zachována naopak zůstala podpora GDDR3 grafických pamětí spolu s 256bitovou šířkou paměťové sběrnice, PCIe 2.0 grafickým rozhraním a rovněž technologie SLI.

Tyto parametry tak měly zaručit dostatečný výkon a vlivem zmenšení (=zlevnění) čipu zároveň lepší poměr cena/výkon oproti Radeonům HD 3850.

Modelem postaveným na čipu G94 a zároveň prvním zástupcem nové řady grafických karet GeForce 9 se stal GeForce 9600 GT, který tak na trhu nahradil předchozí generaci modelů GF 8600. Jeho základní frekvence byly stanoveny na 650 MHz pro čip a 900 MHz pro osazené GDDR3 grafické paměti. Zachován zůstal 6-pin PCIe konektor přídavného napájení a model dostal jednoslotový chladič ne nepodobný tomu z modelu GF 8800 GT. Rovněž v tomto případě se řada výrobců rozhodla řešit jeho chlazení čistě pasivně.

Do absolutního hi-endu byl pak namířen v polovině března 2008 vydaný model GeForce 9800 GX2. Po vzoru starších a nepříliš úspěšných GF 79X0 GX2 se opět jednalo o „slepenec“ dvou PCB propojených pomocí SLI můstku. Nesl tedy samozřejmě dva čipy G92, jejichž frekvence byly stanoveny shodně na 600 MHz a 2x 512MB GDDR3 grafických pamětí taktovaných na 1000 MHz. Díky maximálnímu TDP dosahujícímu 197 W se na kartě nacházely také dva PCIe konektory přídavného napájení, z toho jeden 6-pin a jeden 8-pin. Tento model byl také prvním zástupcem řady GeForce 9, který využíval již zmíněnou technologii Hybrid-SLI.

Model na trhu nahradil starší a stále ještě nejvýkonnější GF 8800 Ultra založený na čipu G80 a z konkurenční stáje AMD neměl soupeře. Představoval tak spíše ukázku technologických možností a NVIDIA ani nepočítala s masovou výrobou tohoto modelu.

Na druhou stranu bylo toto „kompaktní SLI“ díky své koncepci pro hráče jedinou možností, jak provozovat SLI na jiných čipsetech než NVIDIA nForce, což uvítali zejména majitelé hojně rozšířených desek s Intel čipsety.

Propojením dvou těchto modelů na jednom systému pak bylo možné získat nejvýkonnější NVIDIA grafické řešení – Quad-SLI, tedy celkem čtyři čipy G92 zapojené v SLI.

Dalším zástupcem nové řady GeForce 9 byl na konci března 2008 uvedený GeForce 9800 GTX, který byl rovněž založen na hi-endovém čipu G92, jehož frekvence byla stanovena na 675 MHz. Nesl samozřejmě 128 Stream procesorů a GDDR3 grafické paměti taktované na vysokých 1100 MHz. Model se postavil proti jedinému hi-endovému zástupci konkurence – dvoučipovému Radeonu HD 3870 X2.

Nahradil tak na trhu předchozí GF 8800 GTX založený na čipu G80 a byť ho po stránce výkonu nijak nepředčil, přinesl oproti němu řadu nesporných výhod. Zejména se vzhledem k použitému výrobnímu procesu čipu G92 jednalo o nižší spotřebu, navíc díky podpoře Hybrid-SLI s možností zapojit model do systému s využitím úsporné technologie HybridPower, vylepšení doznalo i vyhlazování obrazu a podpora přehrávání HD videa díky technologii PureVideo HD a to vše za nesrovnatelně nižší pořizovací cenu.

Jako jediný z řady GeForce 9 navíc podporoval zapojení ve 3-way SLI, proto také nesl dva SLI konektory.

Zároveň s uvedením tohoto modelu byla v podstatě ukončena výroba GF 8800 GTS s čipem G92, který tak na trhu vydržel pouze pár měsíců. NVIDIA tím dala jasně najevo, že hodlá postupně ukončit existenci řady GeForce 8 a modely postavené na čipu G92 přiřadit do novější řady GeForce 9.

V souvislosti s tím byl také koncem dubna 2008 mainstreamový model GF 8800 GS přejmenován na GeForce 9600 GSO a na trhu tak zůstal jediný zástupce řady GeForce 8 a to model GF 8800 GT. Ten se ale také nejspíš dočká svého nástupce z řady GeForce 9, případně jen přejmenování. Pomalu se tak uzavírá kapitola této mimořádně úspěšné řady grafických karet, jejíž hi-endové modely GTX a Ultra s čipy G80 odešly po téměř roce a půl své existence neporaženy.

V červenci roku 2008 byl uveden čip G92b, který konstrukčně vycházel z G92, byl však již vyroben pokročilejším 55nm výrobním procesem. Na jeho základě byl uveden model GeForce 9800 GTX+, který svými parametry odpovídal svému "65nm" předchůdci.

Nový výrobní proces ale umožnil u čipu G92b navýšení základních frekvencí a zvýšil se také jeho potenciál k dalšímu přetaktování. Model GF 9800 GTX+ tedy dosahoval základních 738 MHz pro čip a 1836 MHz pro Stream procesory. Frekvence GDDR3 grafických pamětí pak zůstaly v nezměněné podobě na 1100 MHz.

Dalším grafickým čipem převedeným na tento pokročilejší 55nm výrobní proces se stal G94 a uveden tak byl upravený čip G94b, na jehož základě byl postaven model GeForce 9600 GT+. Rovněž tento model byl z hlediska technických parametrů shodný se svým „65nm“ předchůdcem, zachovány tentokrát zůstaly i základní frekvence.

GF 9600 GT+ tedy disponoval 650 MHz pro čip, 1625 MHz pro Stream procesory a také frekvence osazených GDDR3 grafických pamětí zůstala zachována ve výši 900 MHz. Vzhledem k použitému výrobnímu procesu se u něj ale dal předpokládat větší potenciál pro přetaktování a také byl výrobci využíván pro jejich výše taktované OC edice.

Koncem července roku 2008 byly uvedeny hned dva nové modely z řady GeForce 9, konkrétně GeForce 9800 GT a GeForce 9500 GT.

Slabší z těchto dvou modelů, do low-endu namířený GF 9500 GT, byl postaven na novém grafickém čipu G96.

G96 byl vyráběn 65nm výrobním procesem, skládal se z 314 miliónů tranzistorů a nesl celkem 32 Stream procesorů. Podporoval GDDR3 grafické paměti komunikující přes 128bitovou paměťovou sběrnici.

Model GF 9500 GT byl taktován na poměrně konzervativních 550 MHz pro čip, Stream procesory dosahovaly frekvence 1400 MHz a až 512 MB GDDR3 grafických pamětí bylo taktováno na 800 MHz. Osazen byl i SLI konektor. V březnu roku 2009 pak byla uvedena ještě jeho varianta pro PCI sběrnici se stejnými frekvencemi a osazenou grafickou pamětí.

Tyto modely také výrobci často osazovali levnější a méně výkonnou DDR2 grafickou pamětí.

Model na trhu nahradil minulou generaci GF 8500 GT s čipem G86, z hlediska výkonu pak překonal i nepříliš povedenou řadu GF 8600 postavenou na čipu G84.

Silnějším z obou modelů byl "staronový" GF 9800 GT, který v podstatě představoval již dříve proklamované přeznačení modelu GF 8800 GT. Grafický čip a paměti, jejich frekvence i ostatní technické parametry zůstaly naprosto nezměněny, zachován zůstal i 6-pin PCIe konektor přídavného napájení. Jednalo se tedy pouze o začlenění úspěšného modelu GF 8800 GT do novější řady GeForce 9.

Koncem srpna roku 2008 byl pak uveden nejslabší zástupce řady GeForce 9, low-endový model GeForce 9400 GT. Ten byl postaven na grafickém čipu G96, ve kterém bylo ovšem aktivních pouze 16 z celkového počtu 32 Stream procesorů.

Model GF 9400 GT dosahoval stejných frekvencí jako GF 9500 GT, tedy 550 MHz pro čip a 1400 MHz pro Stream procesory, osazená DDR2 grafická paměť připojená přes 128bitovou paměťovou sběrnici pak byla taktována na 400 MHz. Chyběl v této kategorii téměř nepotřebný SLI konektor, naopak se jednalo o multimediální a často pasivně chlazený model, který podporoval mimo jiné NVIDIA CUDA, která umožňuje využít aplikace jako Folding@home a dalších výpočetních aplikací.

V polovině listopadu nám to NVIDIA zase o trošku víc zamotala a (znovu) uvedla model GeForce 9600 GSO. Tentokrát ho však osadila slabším grafickým čipem G94, u kterého navíc vypnula čtvrtinu prováděcích jednotek.

Model tedy disponoval pouze aktivními 48 Stream procesory z celkového počtu 64, což ve výsledku znamenalo, že "nový" model GF 9600 GSO jich nesl pouze polovinu oproti svému staršímu jmenovci. Stejně tak se na polovinu snížil počet texturovacích jednotek, takže teoreticky poloviční byl při zachování modelového označení i celkový hrubý výkon tohoto modelu. Při nákupu tak bylo nutné si dát pozor na tyto rozdílné varianty. Frekvence čipu byly stanoveny na standardních 650 MHz a Stream procesory pak tedy pracovaly na 1625 MHz.

Naopak navýšení oproti staršímu modelu doznala šířka paměťové sběrnice, která využila celých 256 bitů nabízených grafickým čipem G94. To se ve spojení s osazenou GDDR3 grafickou pamětí taktovanou na 900 MHz projevilo na celkovém zhruba třetinovém navýšení paměťové propustnosti tohoto modelu.

Dalšího přejmenování jsme se dočkali v březnu roku 2009 a "obětí" se stal starší a svou příslušností k minulé řadě GF 9 i "marketingově zastaralý" model GF 9800 GTX+, který se tedy znovu představil jako mainstreamový model GeForce GTS 250. Za úkol neměl nic menšího, než po více než půl roce konečně pokořit konkurenční bestseller v podobě Radeonu HD 4850.

I když byly jeho technické parametry v podstatě totožné s předchůdcem GF 9800 GTX+, přesto si pár novinek přinesl. NVIDIA zapracovala na novém návrhu PCB, celý model byl podstatně zkrácen na přibližně 23 cm a délkou se tak zcela vyrovnal svému největšímu soupeři HD 4850.

Upraven byl i chladič, který připomínal ten z prapůvodního modelu GF 8800 GTS-512. Nové PCB si také vystačilo pouze s jedním konektorem přídavného PCIe napájení, což evokovalo provedené úpravy na napájení modelu. Další poměrně významnou změnou byl fakt, že tento model byl daleko častěji vydáván s 1 GB grafických pamětí, i když na trhu se samozřejmě objevovaly různě vybavené modely.

U DDR2 a GDDR3 pamětí je jejich skutečná frekvence poloviční oproti té v tabulce.