有你才精彩──NV8x系列芯片资料

整机外设

  NVIDIA与ATi这两大显示芯片制造商,为了保证并扩大自己的市场份额,不断地上演着显示芯片大战,在ATi推出了Radeon 9700系列新的显示芯片之后,NVIDIA也推出了不同档次的NV系列显示芯片来增强自己的产品线,在AGP 8×和DirectX 9等层面上两家展开了激烈的竞争。新的NVIDIA显示核心与以往的产品相比究竟有什么特点呢?来看看它们的技术资料你就会明白了。

  换汤不换药的NV18

  NV18是NVIDIA 8×系列中最低端的一块显示芯片,正式名称是“nVIDIA GeForce 4 MX440 with AGP 8×”,是NVIDIA第一颗正式支持AGP 8×规格的图形芯片。从规格上看,它是原来NV17(GeForce 4 MX440)的升级换代产品。因此,在整体上,NV18沿用了原来的NV17的架构,不过两者在一些细节性能上还是有一定的区别。首先,NV18支持AGP 8×,同时还增加了对SBA(边带寻址)的支持,这在一定程度上提升了整个显示芯片的性能。另外,NV18的显示核心频率由NV17的270MHz提高到了275MHz,显存频率也从400MHz提高到了500MHz,不过很多厂商在设定显卡的显存频率时一般都设定为513MHz,使得它的性能进一步提高。其次, NV18增加了对IEEE 1394的支持,只要显卡厂商在相应的电路上添加IEEE 1394控制芯片,数码视频的撷取将由显卡来完成,用户就无须付出额外的费用来购置IEEE 1394适配卡了。

  在输出接口方面,NV18使用了改良后的nView技术,这样无须采用第三方的控制芯片,NV18就可以同时搭配DVI、TV-Out、D-Sub三种接口,可以实现多种方式的双头输出组合。不过,可惜的是NV18还是只能支持DirectX 7,因此无法支持更多的特效。因为,AGP 8×的带宽(2.1GB/s)是AGP 4×(1.06GB/s)的两倍,所以必须搭配较快的显存,才能发挥它的效能。所以NV18一般都采用较快的显存颗粒。需要值得注意的是,NV18还有另一个低端版本──GeForce4 MX440SE芯片,它也可以支持AGP 8×的,实际上就是NV18的简化版。和NV18不同的是,GeForce 4 MX440SE芯片的核心频率为250MHz,采用64bit/128bit DDR显存,显存工作频率为400MHz。不过,总的来看,NV18较NV17最大的改变就是增加了对AGP 8×支持,难怪很多人都说它是新瓶装旧酒。

  毫无新意的NV28

  NV28是以NV25(GeForce 4 Ti4200)为核心的AGP 8×产品,因此它的正式名称是“GeForce 4 Ti 4200 with AGP 8×”。不过NV28的核心频率没有像NV18那样进行提升(NV28与NV25一样,都是250MHz),同时显存频率也没有变化(还是500MHz)。不过,目前很多上市的NV28显卡中,显存工作频率一般都设定在512MHz~514MHz之间,比官方的500MHz要高,所以就算是在AGP4×环境下,性能还是会比较快的。它的很多配置都和NV18非常相似,在原来的芯片上并没有变化。NV28的正式产品,会有64MB与128MB两种版本。从严格的意义上来说,NV28并不能算是一款新的显示芯片,也只是在原来的Geforce 4 Ti4200图形核心上增加了对AGP 8×的支持。所以NV28只是一个过渡性的产品,它的推出,只是NVIDIA用来巩固自己市场份额的一种手段。

  强大的NV30

  NV30,对大多数狂热的发烧友来说,这已经是一个耳熟能详的名字,从NVIDIA正式宣布开发这款芯片开始,它似乎就成为NV系列中最高性能的代名词,它的主要竞争对手,毫无疑问就是ATi Radeon 9700 Pro和ATi Radeon 9800。作为目前最高性能的娱乐级显卡,NV30的正式名称是“GeForce FX”,采用了0.13微米制程,这也使得它成为第一颗采用这种制程的3D图形芯片。与目前0.15微米制程相比,新工艺将可使晶体管缩小25%,电力消耗减少36%,因此能够带来更高时钟频率速度。NV30的内部集成了1.25亿个晶体管,是目前集成晶体管数目最多的图形显示核心,比ATi的R300还要多出0.25亿个。它的标准核心频率为400MHz,显存频率为800MHz,都是目前最高的,同时它还采用了DDRⅡ内存,使得显存能有更大的性能发挥空间。同时,NV30还具备8条像素渲染管线,三角形生成率达到了3.5亿次每秒,像素填充率为4Gigapixel/s,这样的性能让我们不得不说NV30是目前显卡领域中的强者。NV30不仅支持最新的AGP 8×技术,同时由于它强大的性能,使得它的各方面性能完全超越它的前者,达到了前所未有的地步。

  NV30最主要的一些特性:

  支持DDR-Ⅱ显存

  DDR(双倍数据传输率)表示内存可以在时钟频率的上升沿与下降沿同时传输数据。DDR内存采用了两位的数据预取,每组预取通过数据管线来传送两位的信息。DDRⅡ则使用了四位的数据预取,使得内存传输速率加倍。DDRⅡ将DDR的2.5V电压降低至1.8V,整体的发热量进一步下降,可以将显存的频率做得更高。同时,采用DDRⅡ内存,使得存取时间也进一步缩短,较DDR的2.9ns低,一般在2.2ns以下。目前,标准版的NV30显卡将搭配800MHz的DDRⅡ内存,而Ultra版的显存频率更高,可以达到1GHz。

  支持DirectX 9

  自从微软的DirectX发布以来,DirectX的每次更新都会带来很多新特性,这次也不例外,DirectX 9将支持Displacement Mapping、Vertex Shaders 2.0、Pixel Shaders 2.0等几项关键技术,而NV30将完全支持DirectX 9。

  顶点着色引擎2.0(Vertex Shader)

  NV30具有4个并行的Vertex Shader单元,全部符合新的Vertex Shader 2.0标准。它两倍于NVIDIA GeForce 4 Ti的Vertex Shader单元数量。新的特性允许顶点处理器在光影部分使用128位的浮点色彩精度。

  像素着色引擎2.0(Pixel Shader)

  NV30每一个像素渲染管道都是一个单独的Pixel Shader(像素着色引擎)。遵循新的PS 2.0规范。每个Pixel Shader程序运行一遍可以最多在16个不同的纹理贴图上进行32次纹理取样操作外加64个色彩操作。浮点色彩在动态和精度上的增加给图像质量带来的是质的飞跃,还让很多过去不可能的特效变成现实。

  像素渲染管道

  NV30拥有的8个并行像素渲染管道,以400MHz的频率计算,8个管道可以提供8×400=3200M/s的像素填充率。

  升级后的nFiniteFXⅡ

  新的nFiniteFXⅡ引擎包含了顶点渲染器和像素渲染器。在NV30上将会拥有4个顶点着色器。像素着色器所支持的性能非常多:阴影贴图、快速纹理载入、影像乘法、高达8×8对称核心,支持4096×4096或512×512×512纹理等等,这些新特性都将使我们的游戏画面变得更加真实。

  CineFX引擎

  NVIDIA CineFX引擎中整合的16bit/32bit浮点格式(FP16和FP32),可以开发出更高指令的图像。而且CineFX架构允许在一个程序内,实现对其他颜色的切换,从而在实现高质量画面的情况下,达到比较优化的编程代码。CineFX引擎可以让PC图形实时渲染具有电影般的效果,实时地硬件加速,为游戏带来许多特殊的效果,还使编程变得更容易和简便。CineFX引擎不仅能带来电影般的实时渲染效果,还包含最完整的OpenGL与Microsoft DirectX 9的支持,特别是在支持VertexShader特性方面,CineFX引擎能够支持64KB长的指令集合,从而实现更多的特殊效果。通过CineFX引擎,你将可以在大幅简化程序设计复杂性的同时,明显提升顶点处理能力,为游戏开发者提供了实现超乎想象的效果之威力。

  FSAA

  由于FSAA(全屏幕抗锯齿)在优化3D物体边缘画质的同时,也使其他部分的图像变得模糊,这一缺点在NV30中得到了较好的改进,避免在改善边缘画质的时候,影响图像的效果。加上NV30较快的运算速度,使FSAA得到了更好的发挥,它支持目前最高的8×模式。

  NURBS

  NV30芯片全面支持DirectX 9的NURBS技术,它能够在有限的带宽内进行更多的3D运算,NV30在使用了这一技术后,就可以在不提高显存带宽的前提下同样实现更高的帧率,使性能得到进一步提高。

  目前NV30有两个版本,一个是标准版,其核心频率/显存频率分别为400MHz/800MHz,正式产品名称为GeForce FX5800。另外,它还有个Ultra版本,核心/显存频率提高到了500MHz/1GHz,产品名称为GeForce FX5800 Ultra。

  精简的NV31

  NV31正式名称为GeForce FX5600,它属于NV30的精简版本,但在架构、核心引擎等技术上保留了NV30的大部分特点。作为NV30的派生产品,NV31的显示核心采用GeForce FX架构。不过NVIDIA采用了以往的作法,即对NV31内核进行了精简。NV31虽仍采用0.13微米工艺制造,但与GeForce FX相比,芯片包含的晶体管只有8千万个,与NV30的1.25亿个相比较,真的是精简不少。渲染流水线也由NV30的8条减为了4条,并且每一渲染流水线只具备1个材质处理单元。而在显存的搭配方面,没有采用速度更快的DDRⅡ内存,而是改用目前主流的128bit的DDR显存,显存带宽为11.2GB/s,支持最大显存为256MB。由于在内核和显存上缩水,使得这款产品的性能比NV30差了一个档次。不过在价格上却要比NV30低很多,看来NVIDIA是想用低的价格来吸引更多的用户体验GeForce FX的完美特性。同样,NV31的显卡产品也分为两个版本:标准版和Ultra版。

  平民版的NV34

  NV34和NV31一样,都是属于NV30派生出来的产品,不过它更像MX类型版本,主要针对低端显卡市场。产品的正式名称为GeForce FX5200。但是,与NV31不同的是,NV34采用了0.15微米生产制程,内核集成的晶体管也缩减到了4.5千万个,几乎只有NV30的三分之一。不过,渲染流水线与NV31一样,同为4条,显存也采用目前主流的128bit的DDR显存,标准显存带宽为10.4GB/s,最高支持显存容量为128MB。在其他特性方面,与NV31几乎一样,如支持nVidia CineFX、高精度色彩计算等等,最大不同之处是不支持Intellisample技术。同时NV34按内核和显存工作频率来区分将有几个版本,常见的有核心采用250MHz、300MHz等的版本,以此来满足不同层次的用户需要。