Семейство NVIDIA GeForce FX

 

18 ноября 2002 г. состоялось представление общественности графического процессора компании NVIDIA GeForce FX линейки 5ххх на ядре NV30, аппаратно поддерживающем спецификации DirectX 9 (пиксельные и вершинные шейдеры версии 2.0). Укажем важнейшие особенности GPU NV30:

  • технологические нормы 0,13 мкм, 125 миллионов транзисторов;
  • два геометрических процессора;
  • восемь пиксельных процессоров, восемь текстурных блоков;
  • интерфейс AGP 3.0 (8X);
  • 128-битная шина памяти DDR2, четырехканальный контроллер;
  • два встроенных RAMDAC по 400 МГц;
  • Tv-Out, три TDMS-интерфейса для внешних DVI-контроллеров, три интегрированных DVI-интерфейса.

Использование 128-битной шины памяти DDR2 позволило заметно снизить стоимость печатных плат при существенно меньшем времени доступа по сравнению с DDR. Контроллер памяти построен по перекрестной четырехканальной схеме, хорошо зарекомендовавшей себя на чипах NV25.

GeForce FX снабжен одним (ядро NV31 и NV34), двумя (ядро NV30) или тремя (ядро NV35, NV36 или NV38) независимыми вершинными процессорами. На входе геометрических процессоров доступны до 16 четырехмерных векторов. Каждый вершинный процессор GeForce FX имеет собственный указатель текущей переходов и циклов команды и набор контрольной логики, отвечающей за реализацию, что обеспечивает гибкость программирования шейдеров.

На вход пиксельного процессора поступают 8 интерполированных по поверхности треугольников текстурных координат и два интерполированных цветовых вектора. На выходе получают до четырех различных значений цвета, записываемых в разные выходные буферы кадра, и одно значение глубины.

Собственно текстурный блок состоит из двух частей — набора интерполяторов и набора блоков, осуществляющих выборку данных из текстуры по запросу из шейдера. Появилась возможность регулировать соотношение между качеством и скоростью фильтрации, останавливаясь на оптимальном соотношении.

Интересная особенность GeForce FX — сжатие в буфере кадров не только значений глубины, но и цвета. Это позволяет быстро очистить буфер и уменьшить обмен с видеопамятью. В высоких разрешениях сжатие буфера дает весомую прибавку свободного места в локальной памяти.

Головной видеоускоритель GeForce FX5800 на ядре NVЗ0 оказался не слишком удачным. Среди недостатков отмечались сильный нагрев, высокая шумность системы охлаждения, сравнительно низкая производительность. Компания NVIDIA исправила ситуацию с выпуском новой линейки FX5900 на ядре NV35. Архитектура ядра претерпела множество изменений и улучшений. К примеру, шина памяти была расширена со 128 до 256 бит. Тактовая частота уменьшена с 500 до 450 МГц. Новая система охлаждения больше не донимала высоким шумом. В новом ядре существенно переработана архитектура блоков пиксельных шейдеров. Графический процессор NV35 способен выполнять в два раза больше операций с плавающей запятой по сравнению сNV30.

Одно из преимуществ графического процессора GeForce FX заключается в способности создавать объемные тени в один проход, в то время как другим процессорам на это требуется два прохода.

В линейке GeForce FX 5ххх представлены модели трех категорий:

  • бюджетные 5200 (ядро NV34), 5500 (ядро NV34), 5600 (ядро NV31);
  • мэйнстрим 5700 (ядро NV36) и 5800 (ядро NV30);
  • высшего класса 5900 (ядро NV35) и 5950 (ядро NV38).