Предыдущую статью мы закончили на банкротстве 3dfx и поднятии ATI. Теперь же мы поговорим о том, как боролись друг с другом Nvidia и ATI в начале 21 века.
NV15, вышедший в 2000 году, представлял собой улучшенный чип NV10: из-за перевода на более тонкий техпроцесс, 180 нм, получилось поднять частоту почти вдвое, до 200 МГц, а количество транзисторов до 25 млн. Про объединенную шейдерную архитектуру тогда еще никто не слышал, и чип включал в себя 4 пиксельных конвейера и 8 текстурных модулей (по 2 на конвейер). Также никуда не делась поддержка T&L, она была доработана, что в итоге привело к повышению производительности на 30% при отрисовке теней и геометрии. С поддержкой API почти ничего нового — Direct3D все также был 7, а OpenGL поддерживался чуть более новый — вплоть до 1.4.
Первой видеокартой на чипе стала GeForce 2 GTS (GigaTexel Shading), которая имела 32-64 МБ SGRAM памяти с частотой в 333 МГц, подключенной по 128-битной шине. Очень странно, что Nvidia в 2000 году решила использовать достаточно старую уже память, да и еще подключенную по узкой шине — именно память оказалась узким местом видеокарты, но все еще ее производительность была в среднем на 40% выше, чем у предшественницы — GeForce 256.
Пожалуй, именно с линейки GeForce 2 начался дикий зоопарк видеокарт от Nvidia: после выхода GTS была представлена уже ставшей стандартной урезанная видеокарта MX: она зачастую имела 64-битную шину, сниженные частоты ядра и памяти — в общем, low-сегмент. Дальше Nvidia представила топ — GeForce 2 Ultra (250 МГц чип, 460 МГц память). Через полгода появилась видеокарта Pro, которая отличалась от GTS лишь слегка разогнанной памятью — до 400 МГц. И еще через полгода появилась версия Ti (к слову — единственная, дожившая до наших дней) — она имела частоты чипа как у Ultra, а памяти — как у Pro. В итоге на рынке было одно явно слабое решение и четыре видеокарты, которые отличались от силы на 15% — крайне странное решение.
К слову, именно в линейке GeForce 2 Nvidia обращает внимание на рынок мобильных дискретных видеокарт — так появляется линейка Go, которая основана на чипе NV11. Он представляет из себя урезанный чип NV15 с тепловыделением всего 3 Вт — как раз для ноутбуков. Также не забыта линейка Quadro — для нее был разработан чип NV15GL.
ATI RV100 и R200
Как мы помним, в 2000 году ATI представила отличный чип R100, который позволил им встать на одну ступеньку с Nvidia. Разумеется, «красные» не стали останавливаться на достигнутом — сначала был выпущен чип RV200, который представлял собой R100, но на более тонком техпроцессе — 150 нм против 180, что позволило серьезно поднять частоты. Также видеокарты на этом чипе (Radeon 7500) стали комплектоваться уже 128 МБ памяти и конкурировали с GeForce 2 Ti.
Тогда же, увидев, что Nvidia делает мобильные решения, ATI решила заняться тем же и выпустила чип RV100, который является серьезно урезанным R100 — он и положил начало линейке Mobility Radeon.
Но нам интереснее посмотреть на новые решения — им стал чип R200, вышедший, к слову, одновременно с RV200 и тем самым вызвав путаницу. Однако новым его можно было назвать с натяжкой: кроме перевода на 150 нм техпроцесс, ATI добавила лишь несколько программных «фишек»: к примеру, Smoothvision — программируемое полноэкранное сглаживание, Smartshader — поддержка шейдеров версии 1.4.
С технической точки зрения чип имел 60 млн транзисторов с частотой до 275 МГц и схожую с NV15 структуру — 4 пиксельных конвейера и 8 текстурных модулей. Памяти было 64 МБ SDRAM, но позже появились решения и со 128 МБ. А вот с производительностью были все те же проблемы, что и сейчас: изначально видеокарта Radeon 8500 из-за кривых драйверов проигрывала своему прямому конкуренту, GeForce 3 Ti (о нем поговорим ниже), а потом, после «допиливания» драйверов — стала чуть его лучше при чуть более низкой цене. В общем, ситуация с годами не меняется, и AMD сейчас грешит тем же.
Nvidia NV20 — множество нововведений
К 2001 году стало понятно, что выжимать из NV15 больше нечего. Поэтому Nvidia сделала новый чип, NV20 (который, при этом, не всегда был лучше NV15), где основной упор был сделан на память: как я уже писал выше, в линейке GeForce 2 как раз с ней была проблема — производительность видеокарт упиралась в маленькую пропускную способность памяти при выводе стандартного уже 32-битного цвета. В линейке GeForce 2 недостаток был исправлен, причем достаточно красиво — если раньше шина памяти была имела один 128-битный контроллер, то теперь стало 4 32-битных — эта технология называлась LMA (Lightspeed Memory Architecture). Плюсуя сюда поддержку новой памяти, SDRAM, можно было смело говорить, что проблема с низкой пропускной способностью была полностью решена.
Также было добавлено много других полезных вещей: так, появилась поддержка движка nFinite FX Engine, то есть видеокарты GeForce 3 поддерживали пиксельные и вершинные шейдеры, что позволило качественно улучшить спецэффекты; чип NV20 содержал 4 пиксельных конвейера, 1 вершинный и 8 текстурных блоков. Второй важной особенностью стала поддержка MSAA-сглаживания: как я уже писал раньше, оно давало схожий с SSAA эффект, но гораздо меньше нагружало видеокарту. Ну и третья важная особенность — видеокарты линейки GeForce 3 стали первыми с поддержкой Direct3D 8.
Видеокарт было выпущенно 3, причем Nvidia решила отказаться от кучи названий, что здорово. Зато появилась другая путаница: видеокарта GeForce 3 Ti 200, если смотреть на линейку GeForce 2, должна быть быстрее обычной GeForce 3. А вот на деле было наоборот: у Ti частоты чипа и памяти были 175/200 МГц, а у обычной — 200/230. Самой мощной была Ti 500 — она работала на частотах до 240/250 МГц и тем самым напрямую конкурировала с Radeon 8500. Но при этом из-за того, что у GeForce 2 Ultra частоты были выше, чем у GeForce 3, последняя зачастую оказывалась быстрее в играх, где нет сглаживания, из-за больших частот ядра. Но вот с сглаживанием старая видеокарта работала гораздо хуже, так что в новых играх GeForce 3 была быстрее.
Nvidia NV25 — перегоним ATI
Выпуская чип NV20 Nvidia твердо думали, что они займут нишу топовых моделей. Но когда оказалось, что ATI Radeon 8500 оказалась в итоге лучше Ti 500, да и еще дешевле — Nvidia поняли, что нужно что-то менять, и быстренько выкатили новый чип NV25 в конце 2001, который был лишь слегка доработанным NV20: появилась поддержка вторых поколений LMA и nFinite FX, чип научился проводить аппаратное сглаживание.
С технической точки зрения чип был построен на том же 150 нм техпроцессе, имел 4 блока рендеринга, 8 текстурных блоков и 2 блока T&L. Объем памяти у видеокарт GeForce 4 достигал 128 МБ, а частоты чипов не поменялись со времен GeForce 3. В итоге младшая видеокарта GeForce 4 Ti 4200 таки обогнала Radeon 8500, так что свою цель Nvidia достигла.
В начале 2002 года Nvidia выпустила чип NV28. Единственное отличие от NV25 заключалось в том, что видеокарты теперь подключались по интерфейсу AGP x8.
Но самой интересной линейкой следовало назвать не Ti, а MX. Как мы помним, это были урезанные версии видеокарт, и линейка GeForce 4 MX исключением не стала: чип NV17, на которых эти видеокарты базировались, имел ровно вдвое меньше вычислительных блоков, чем NV25. Объем памяти составлял 64 МБ, а единственное серьезное урезание в сравнении с Ti было отсутствие поддержки пиксельных шейдеров. Также не было поддержки nFinite FX, что ограничивало версию Direct3D до 7ой, но все еще из-за неплохой производительности за небольшие деньги эти видеокарты очень охотно разбирали, ибо они не только справлялись с офисными задачами, но и позволяли комфортно играть в современные на тот момент игры. Увы — недолго музыка играла: уже буквально через пару лет все игры требовали поддержки пиксельных шейдеров, так что поиграть в них на 4 MX было уже нельзя.
ATI R300 — новый флагман
С программной точки зрения в R300 не было добавлено почти ничего нового: только поддержка улучшенных методов сглаживания, третья версия HyperZ да новый алгоритм анизотропной фильтрации текстур.
Но вот с аппаратной точки зрения это был серьезный прорыв, причем этим же принципом AMD пользуется до сих пор. Он очень прост: не можешь задавить конкурента технологиями — задави количеством. Посудите сами — в 2002 году чип R300 имел аж 110 млн транзисторов: почти вдвое, чем у NV25. Пиксельных конвейеров стало 8 — вдвое больше, чем у R200. Шина памяти стала 256-битной, а принцип был схож с LMA: 4 контроллера, но не по 32, а по 64 бита, а самой памяти было 128 МБ. Частоты были задраны выше некуда — 325 МГц у чипа в случае с Radeon 9700 Pro. В общем — это был настоящий монстр, который с легкостью превосходил своего конкурента, GeForce 4 Ti 4600, на 15-20%. В итоге этот чип можно безоговорочно считать лучшим в 2002 году.
Nvidia NV30 — попытка выбиться в лидеры не удалась
Видеокарты GeForce 4 вышли не то чтобы хорошими, но явно неплохими. Хотя то, что особой популярностью пользовалась именно урезанная серия MX, говорит о том, что лидерство на рынке Nvidia на тот момент упустила.
В чипе NV30 2003 года упор был сделан именно на введение новых технологий: так, это был первый чип с поддержкой Shader Model 2.0, количество пиксельных конвейеров выросло до 8, были улучшены алгоритмы сглаживания и фильтрации текстур. К тому же некоторые видеокарты на этом чипе стали поддерживать новейший по тем временам интерфейс PCI Express 1.0, то есть в теории видеокарту 2003-2004 года можно поставить в современный ПК и она заработает. Также видеокарты GeForce FX на базе этого чипа научились работать с DDR2, что в теории должно было решить проблему с медленной памятью. Однако, увы, не решило — всему виной узкая шина памяти, всего 128 бит. Вторая проблема — чип NV30 очень медленно проводил рассчеты с одинарной точностью. Nvidia призывала разработчиков игр использовать половинную, но это ни к чему не привело.
В результате с играми все было не очень хорошо — даже Valve решили не работать с шейдерами второй версии, и Half-Life 2 на GeForce FX работал на первой. Однако все же плюсы у этого чипа были — к примеру, он отлично работал с тенями, так что в Doom 3, где их много, производительность была не хуже конкурентов от ATI.
Проблему с памятью Nvidia решила в чипе NV35, где единственное улучшение — это как раз поддержка 256-битной шины, так что видеокарта FX 5900 на этом чипе оказалась на уровне топа от ATI, Radeon 9800 Pro. Но, увы, вышли видеокарты на NV35 позже решений от ATI, да и всего через полгода появился новый, действительно классный чип NV40.
Но о нем и крайне популярной линейке видеокарт GeForce 6000, а также о возрождении SLI и объединении ATI c AMD, поговорим уже в следующей части статьи.
