История развития видеокарт для настольных ПК. Часть 3: Начало противостояния ATI и NVIDIA (2000 – 2003 гг.)

В начале 2000-ых годов на рынке дискретных видеокарт началось великое противостояние двух компаний ATI и NVIDIA, которое длится и по нынешний день. Из этого материала вы узнаете, как зарождались ныне всем известные бренды Radeon и GeForce.

Оглавление

• Введение
• 2000 год – Видеокарты NVIDIA GeForce2, ATI Radeon DDR/SDR (R100), 3Dfx Voodoo4 4500/Voodoo5 6000 (VSA-100).
• 2001 год – Видеокарты NVIDIA GeForce3 (NV20), ATI Radeon 7000/8000-Series (RV200/R200).
• 2002 год - Видеокарты NVIDIA GeForce4 (NV25/NV28/NV17/NV18), ATI Radeon 9700/9500/9000 (R300/RV250), NVIDIA GeForce FX 5800/FX 5600/FX 5200 (NV30/NV31/NV34).
• 2003 год – Видеокарты ATI Radeon 9800/9600/9550/9200 (R350/RV350/RV280), NVIDIA GeForce FX 5900 (NV35), ATI Radeon 9800 XT/9600 XT (R360/RV360), NVIDIA GeForce FX 5950/FX 5700 (NV38/NV36)
• Заключение

Введение

В предыдущих двух материалах цикла статей, посвященных истории развития дискретных видеокарт, мы с вами узнали, какими были самые первые графические адаптеры и то, как зарождались трехмерные видеоускорители.

В 90-ых множество производителей старалось найти свое место под солнцем и не упустить свой лакомый кусок пирога на стремительно развивающемся рынке графических решений для персональных компьютеров. Но к началу нового века все они были буквально сметены двумя североамериканскими компаниями – ATI и NVIDIA. Стало ясно, что дальнейший раздел рынка, скорее всего, пойдет именно между этими игроками.

Как же начиналось противостояние канадских (ATI) и американских (NVIDIA) инженеров, и кто был сильнее в самом его начале? В этом материале мы восстановим хронологию событий тех времен и беспристрастно посмотрим, как все было.

NVIDIA GeForce2 (NV15)

Первая половина 2000-ого года ознаменовалась сразу двумя интересными новинками на рынке графических решений для настольных ПК. Первой из них стал чип NV15 от компании NVIDIA и созданное в будущем на его основе целое поколение видеокарт GeForce2.

Видеокарта NVIDIA GeForce2 GTS

Первая версия видеопроцессора получила название GeForce2 GTS (Giga Texel Shader) и, по сути, не представляла собой ничего нового, а являлась лишь доработанным вариантом GeForce 256. Хотя некоторые существенные изменения конечно были. В первую очередь, производство новых чипов было переведено на более тонкий 180-нанометровый технологический процесс, что позволило существенно увеличить тактовые частоты графического ядра со 120 МГц (NV10) до 200 МГц. Чипсет содержал 25 миллионов транзисторов, и что самое главное, теперь мог обрабатывать 8 пикселей за такт, вместо прежних четырех. Происходило это благодаря четырем пиксельным конвейерам, каждый из которых имел по два текстурных блока.

Видеокарты оснащались памятью DDR SGRAM с частотой 333 МГц (GeForce 256 – 300 МГц) и могли иметь объем 32 или 64 Мбайт. Шина памяти осталась прежней и составила 128 бит. Частота работы RAMDAC составила 350 МГц, а в качестве интерфейса подключения использовалась шина AGP 4X.

GeForce2 GTS был способен к рендерингу 25 миллионов треугольников в секунду а его общая производительность (Fill Rate) достигла 1600 Мегапикселей в секунду. Как и предшественник, NV15 был наделен движком T&L, но при этом его работа была значительно оптимизирована, что позволило добиться прироста производительности в геометрических расчетах и расчетах освещения на 30%. Также новая архитектура принесла с собой возможность отображения дополнительных визуальных эффектов, таких как рельефное наложение (bump mapping) и блокирующее освещение (specular lighting). В итоге GeForce2 GTS оказался быстрее предшественника почти на 40%.

За все время существования GeForce2 свет увидела целая гамма решений, направленная на различные сегменты рынка. Для бюджетного сектора был выпущен графический адаптер GeForce2 MX. В отличие от обычного GTS, он имел пониженную до 175 МГц частоту ядра и вполовину меньше конвейеров (2 вместо 4). Стоит отметить, что у некоторых версий этой карты шина памяти была урезана до 64 бит. Такие адаптеры носили название GeForce2 MX 200.

Видеокарта GeForce2 MX 400

Так же были выпущены и более производительные решения в лице GeForce2 Pro, GeForce2 Ultra и GeForce2 Ti. Первое отличалось от GTS только повышенной частотой памяти, которую подняли до 200 МГц (эффективная 400 МГц). Видеокарты с приставкой Ultra комплектовались специально отобранными чипами, которые были способны работать на частоте 250 МГц, а также 64 мегабайтами памяти с частотой 230 МГц. Надо отметить, что для достижения таких высоких частот, инженерам пришлось снабдить топовые ускорители дополнительными элементами охлаждения и переработанной системой питания. А вот GeForce2 Ti стал неким гибридом между двумя предыдущими вариантами. Он имел частоты графического ядра как у Ultra (250 МГЦ), а памяти как у Pro (200 МГц).

ATI Radeon DDR/SDR (R100)

На удачный чип NV15, в мае 2000 года, канадская компания ATI подготовила ответ в лице нового процессора с кодовым названием R100. Правда сначала разработка носила более традиционное название - Rage 6, но из-за сильного изменения архитектуры было принято решение о переименовании.

Главной особенностью нового чипа стала аппаратная поддержка прогрессивного геометрического движка Charisma Engine, отвечавшего за установку вершинного освещения, преобразование координат, отсечение полигонов и другие важные операции. Также R100 наделили поддержкой фирменной технологии ATI HyperZ, которая во многих случаях почти на 20% экономила время визуализации картинки. К другим важным возможностям можно было отнести поддержку: библиотек OpenGL 1.3 и Direct3D 7, аппаратного кодирования видео MPEG-2, движка рендеринга Pixel Tapestry, новых методов наложения текстур, Direct3D модели освещения, аппаратных эффектов Motion Blur, Depth of Field и прочих.

Видеокарта ATI Radeon DDR

Как и NV15, R100 изготавливался по 180-нм технологическому процессу. На его основе было изготовлено два основных графических адаптера. Первый получил имя Radeon DDR и своим появлением открыл целую эпоху знаменитого и до сих пор многими узнаваемого бренда RADEON. Значения частот ядра и памяти у новинки равнялись 183 МГц, RAMDAC – 360 МГц, объем памяти составлял 32 или 64 Мб, а для обмена данными между процессором и памятью использовалась шина 128 Мбит. Адаптер имел два пиксельных конвейера, на каждый из которых приходилось по три текстурных блока. Таким образом, за один такт могло быть обработано шесть пикселей. В качестве интерфейса использовалась шина AGP 4X.

Вторым ускорителем на базе R100 стал Radeon SDR. Он являлся несколько урезанной версией Radeon DDR и имел меньшие частоты работы ядра и памяти – 166 МГц, а также комплектовался более медленной памятью типа SDR объемом 32 МБ.

Так же как и NVIDA, компания ATI не забыла и о бюджетном рынке, выпустив для него адаптер Radeon VE. Эта версия имела очень урезанную 3D-составляющую и предназначалась для систем, где работа преимущественно строилась с 2D-приложениями. Правда, на этом поприще особой славы канадцам снискать не удалось, так как покупатели отдавали свое предпочтение картам GeForce2 MX, наделенным большим функционалом.

Выйдя на рынок спустя 2,5 месяца после NV15, неожиданно для многих R100 оказался не только не хуже главного конкурента, но и местами выигрывал у него. Так в приложениях, использующих 32-битный цвет или работающих посредством Direct3D, устройства NVIDIA GeForce 2 GTS уступали видеокартам ATI DDR.

3Dfx Voodoo4 4500 и Voodoo5 6000 (VSA-100)

Ну а как же обстояли дела у еще недавнего лидера рынка 3D-ускорителей? В середине 2000-ых компания 3Dfx попыталась исправить свое уже плачевное финансовое положение, выпустив бюджетную видеокарту Voodoo4 4500 на базе процессора VSA-100, легшего несколько ранее в основу серии Voodoo5. В ее конструкции был всего один кристалл. В итоге Voodoo4 4500 оказалась очень слабой и очень сильно отставала от конкурирующих недорогих решений Radeon SDR и GeForce 2 MX.

Видеокарта 3Dfx Voodoo4 4500

Одна за другой неудачи стремительно приближали компанию 3Dfx к банкротству, которая все же попыталась запустить на рынок производительную видеокарту Voodoo5 6000. В тестовых образцах были задействованы четыре чипа VSA-100 и память 128 Мб. Как показывали тесты, Voodoo5 6000 на самом деле имела высокую вычислительную мощность и легко могла конкурировать с такими топовыми ускорителями, как Radeon DDR и GeForce 2 Ultra. Но, проблемы по части совместимости с материнскими платами под только появившиеся процессоры Pentium 4, ускорителю так и не позволили выйти в свет. К тому же стоимость видеокарты составляла 600 долларов. По сравнению с конкурентами, эта сумма была очень высокой.

Видеокарта Voodoo5 6000

В итоге все старания компании 3Dfx привели к тому, что ее приобрела NVIDIA за 25 миллионов долларов. Сразу же после этого последняя объявила, что развитие видеокарт серии Voodoo будет остановлено. NVIDIA в первую очередь интересовала интеллектуальная собственность 3Dfx. В частности она получила все разработки технологии SLI, которую развивает и продвигает и по сей день.

К сожалению, на этом официальная история 3Dfx была закончена, а место основного оппонента NVIDIA на рынке графических ускорителей заняла компания ATI. Именно с того момента началась их эпоха противостояния, которая длится по нынешнее время.

NVIDIA GeForce3 (NV20)

22 февраля 2001 года NVIDIA провела презентацию своего нового чипа NV20, на базе которого в дальнейшем начался выпуск видеокарт серии GeForce3. В какой-то мере данный процессор стал революционным, так как базировался на совершенно новой архитектуре, имевшей поддержку движка nFinite FX (Infinite и Effects). Данная технология предусматривала введение в чипсет двух новых механизмов – вершинных (Vertex Processor) и пиксельных (Pixel Processor) шейдеров. Каждый из них был наделен набором низкоуровневых команд, благодаря которым появилась возможность создавать неограниченное число всевозможных графических эффектов.

Одним из главных недостатков видеокарт NVIDIA предыдущих двух поколений был плохо организованный обмен информацией между графическим ядром и подсистемой памяти. Из-за этого у калифорнийцев сильно хромала производительность в 32-битных видеорежимах, так как память попросту не могла справиться с выдачей больших объемов данных. Напомним, что именно этот факт позволил видеокартам ATI частично перехватить на рынке у своих соперников пальму первенства. Поэтому еще одной ключевой особенностью NV20 стала модернизированная архитектура памяти Lightspeed Memory Architecture (LMA), которая должна была компенсировать невысокую пропускную способность шины памяти. Сама шина памяти, как и прежде, оставалась 128-битной, но при этом состояла не из одного контроллера, а из четырех 32-битных, каждый из которых работал самостоятельно. Это дало возможность выдавать небольшие блоки с данными не друг за другом, а одновременно, что значительно увеличивало производительность в детализированных сценах.

Кроме этого GeForce3 стал более эффективно работать с Z-буфером, благодаря новому механизму отбрасывания невидимых объектов Z-Occlusion Culling, ставшим неким аналогом ATI HyperZ. Нельзя не отметить и тот факт, что в новом чипе использовалось два новых механизма сглаживания Quincunx и мультисэмплинг HRAA (High-Resolution Anti-Aliasing), ускорявшие расчеты и улучшающие качество картинки. Так же NV20 был наделен полной поддержкой библиотеки DirectX 8.

Что же касается технических характеристик адаптера, то здесь главными отличиями стали перевод новых видеокарт на 150-нм техпроцесс, увеличенный объем памяти до 64/128 МБ и добавление вершинного конвейера, предназначенного для работы с шейдерами. В остальном больших отличий от предшественника не было. Так базовая версия GeForce3 имела процессор с частотой ядра 200 МГц, память 230 МГц, RAMDAC 350 МГц, шину AGP 4X и четыре пиксельных конвейера с двумя текстурными блоками на каждый.

Видеокарта NVIDIA GeForce3 Ti 500

Помимо базовой версии GeForce3 имел две модификации с индексами Ti 500 (топовая) и Ti 200 (урезанная). Отличались они между собой только тактовыми частотами ядра/памяти, которые равнялись соответственно 240/250 МГц и 175/200 МГц.

Примечательно, что, не смотря на свою новую архитектуру, GeForce3 не стал новым безоговорочным флагманом рынка. Дело в том, что обладавший более высокими тактовыми частотами, GeForce 2 Ultra нередко выигрывал в производительности у своих старших собратьев. Однако если в приложении использовалось сглаживание текстур, то GeForce3 оказывался вне конкуренции.

ATI Radeon 7000/8000-Series (RV200/R200)

Следом за R100, в 2001 году компания ATI выпустила чип под названием RV200. Он не был новой разработкой ATI, а являлся лишь тем же R100, только произведенным с помощью более тонкого 150-нм технологического процесса. Тем не менее, это дало возможность производителю значительно поднять частотные характеристики, а заодно и выпустить новую видеокарту Radeon 7500.

Видеокарта ATI Radeon 7500 с памятью DDR

Частота работы ядра нового адаптера составила 290 МГц, частота памяти – 230 (460) МГц. Став более чем в полтора раза быстрее своих предшественников, Radeon 7500 ко всему прочему получил увеличенный до 128 Мб объем памяти и возможность одновременного подключения двух мониторов. Все это позволило адаптеру успешно конкурировать с видеокартами GeForce 2 Ti и даже в некоторых случаях с GeForce3 Ti 200.

В конце того же 2001 года ATI анонсировала еще один чип, получившим индекс R200, который должен был составить конкуренцию лучшим решениям NVIDIA. Главным отличием от RV200 стало, то, что разработчики ATI перешли на схему в 4 пиксельных конвейера с двумя текстурными модулями на каждом, которую уже во всю использовали инженеры NVIDIA. Так же новый видеопроцессор получил блоки пиксельных и вершинных шейдеров.

Конечно, не обошлось и без поддержки новых технологий. Среди них были технология Truform, позволявшая улучшать качество модели путем разбития треугольников; новый метод полноэкранного сглаживания Smoothvision и технология Smartshader, обеспечивавшая поддержку шейдеров версии 1.4. Также серьезно была модернизирована уже известная нам технология отсечения невидимых поверхностей HyperZ, получившая индекс 2.

Видеокарта ATI Radeon 8500

Топовая видеокарта на базе R200 получила название Radeon 8500 и имела очень впечатляющие характеристики для того времени. Частоты ядра и памяти равнялись 275-300 МГц, объем памяти составлял 64/128 Мб, RAMDAC – 400 МГЦ, шина памяти 128 бит, интерфейс AGP 4X. Все это привело к тому, что у NVIDIA появился действительно мощный конкурент, решения которого по производительности не уступали, а порой и превосходили флагмана тех лет GeForce 3 Ti 500. При этом стоит отметить, что платы ATI стоили несколько дешевле.

Существовала и еще одна, более бюджетная разновидность Radeon 8500, которая имела на конце индекс LE. От оригинальной версии данную модификацию отличали только пониженные до 250 МГц частоты графического ядра и видеопамяти. Все остальные характеристики у нее остались неизменными.

NVIDIA GeForce4 (NV25/NV28/NV17/NV18)

Громкий успех Radeon 8500 несколько обескуражил руководителей NVIDIA, которые явно не ожидали такого поворота дел. Необходимо было срочно предпринимать ответные шаги, что и было сделано в начале 2002 года в виде скорого анонса новой линейки видеокарт GeForce4 Ti на базе процессора NV25. Новый чип не принес с собой ничего кардинально нового, а стал эволюцией NV20. Но это уже было не удивительно, так как к тому времени такой подход для NVIDIA стал традиционным: сначала выпускалось революционное решение, а затем его доработанный вариант.

Если говорить об основных отличиях новой архитектуры GeForce4 Ti от GeForce3 Ti, то среди них можно отметить: появление второго модуля вершинных шейдеров и поддержку второго поколения движка nfiniteFX II, наличие интегрированных в чип интерфейсов DVI, TV-Out и двух RAMDAC 350 МГц, а так же новую технологию аппаратного сглаживания Accuview. Помимо этого благодаря технологии LMA II была сильно улучшена архитектура памяти, усовершенствованы технология закраски, алгоритм отсечения невидимых поверхностей (Z Cull HSR) и система раздельного кэширования. Нельзя не отметить, что в GeForce4 Ti для вывода изображения на два монитора использовались раздельные самостоятельные блоки.

Благодаря всем этим нововведения и отладке уже существующих технологий, GeForce4 существенно опережал по производительности GeForce3 и Radeon 8500, что сразу же сделало его новым флагманом и хитом продаж.

Видеокарта GeForce4 Ti 4600

Изначально новая линейка видеокарт на базе NV 25 была представлена тремя моделями: GeForce4 Ti 4200, Ti 4400 и Ti 4600. Все они были построены по 150-нм техпроцессу, оснащены 128 мегабайтами памяти (Ti 4200 могла иметь 64 Мб), имели 128-битную шину памяти и интерфейс AGP 4X. Основным же отличием между этими решениями, как вы уже наверное догадались, были частоты работы ядра и памяти. У младшей модели (Ti 4200) они соответственно составляли 250 МГц и 222 МГц, у средней (Ti 4400) – 275 МГц и 275 МГц, а у топовой (Ti 4600) – 300 МГц и 325 МГц. При этом флагманская видеокарта GeForce Ti 4600 отличалась от остальных довольно впечатляющим видом, имея большие габариты, увесистый кулер и мощный стабилизатор питания.

Вместе с полными решениями, NVIDIA сразу представила и урезанные варианты GeForce4 с индексом MX. Однако сразу стоит отметить, что в их основе лежал не новый чип NV25, а наследник архитектуры GeForce2 – NV17. С самого начала данный процессор был нацелен на пользователей, которые редко использовали компьютер для игр и должен был сменить уже морально устаревший GeForce2 MX. Поэтому NV17 не поддерживал шейдеры, имел вдвое меньшее количество текстурных конвейеров (2 против 4), оснащался 2-х, а не 4-х канальным контроллером памяти. При этом GeForce4 MX имел аппаратную поддержку декодирования MPEG-2, а так же был оснащен двумя полноценными блоками вывода изображения и таким же количеством 350 МГц RAMDAC, что позволяло формировать хорошую 2D-картинку на нескольких мониторах.

Видеокарта GeForce4 MX 460

Как и в случае с серией Ti, изначально урезанный сегмент был представлен на рынке тремя моделями: GeForce4 MX 420, MX 440 и MX 460. Все они оснащались 64/128 Мб памяти типа DDR с пропускной способностью шины 128 бит (MX 420 мог иметь шину 64 бит) и интерфейсом AGP 4X. Что же касается частот графического ядра и видеопамяти, то у самой бюджетной модели (MX 420) они составляли 250 МГц/166 МГц, у MX 440 – 270 МГц/200 МГц, а у MX 460 – 300 МГц/275 МГц соответственно.

Не смотря на свою бюджетность и офисную направленность, видеокарты GeForce4 MX пользовались большой популярностью и среди домашних пользователей, так как нередко показывали неплохую производительность в игровых приложениях. Так MX 460 вполне мог составить конкуренцию GeForce 3 Ti 200 и Radeon 8500.
В том же 2002 году чип NV25 был обновлен до версии N28, которая имела всего одно отличие – поддержку интерфейса AGP 8X. Несмотря на то, что никакого значимого прироста производительности это не принесло, вся линейка Ti была переведена на новый процессор и переименована. На смену GeForce4 Ti 4200 пришел Ti 4200-8X, ускоритель GeForce4 Ti 4400 получил название Ti 4800SE, а флагман GeForce4 Ti 4600 стал носить имя Ti 4800.

Не остались без поддержки нового интерфейса и бюджетные решения NVIDIA. Обновленный урезанный чип получил название NV18, а к названиям всех видеокарт GeForce4 MX, созданных на его основе, был добавлен суффикс 8X.

ATI Radeon 9700/9500/9000 (R300/RV250)

Стараясь не отстать от конкурента, в августе 2002 года компания ATI представила свою новую передовую разработку – чип R300. Этот революционный продукт был изготовлен по 150-нм нормам и состоял из 110 млн. транзисторов, что делало его в архитектурном плане самым сложным графическим процессором того времени.

R300 получил 8 пиксельных конвейеров, что было в два раза больше, чем у решений NVIDIA. Правда, при этом каждый конвейер имел лишь один текстурный блок, поэтому по их общему количеству был сохранен паритет с конкурентом. Так же в новинке была реализована поддержка вершинных и пиксельных шейдеров версии 2.0 (технология Smartshader 2.0). Еще одним важным нововведением стало использование 256-битной шины памяти, состоявшей из четырех 64-битных модулей. Это позволяло процессору и памяти более эффективно обмениваться данными в параллельном режиме.

Само собой не обошлось и без новых технологий. Чип поддерживал новый алгоритм анизотропной фильтрации текстур, третью версию технологии экономии пропускной способности памяти HyperZ, улучшенные методы сглаживания (Smoothvision 2.0) и тесселяции полигонов (Truform 2.0), а также основные возможности API DirectX 9.

Видеокарта ATI Radeon 9700 Pro

Топовая видеокарта на базе R300 получила название Radeon 9700 Pro и имела тактовую частоту ядра 325 МГц, 128 Мб видеопамяти типа DDR с частотой 310 МГц, два встроенных RAMDAC 400 МГц, интерфейс AGP 3.0 (2X/4X/8X), встроенные выходы TV-Out и DVI.

Благодаря таким характеристикам и используемым фирменным 3D-технологиям, Radeon 9700 Pro без труда превосходил в производительности GeForce Ti 4600. При этом без использования сглаживания и анизотропной фильтрации его преимущество составляло 15-20%, а при задействовании этих функций превосходство канадского монстра могло составлять 80-100%.

Видеокарта ATI Radeon 9500 128 Мб

Вся линейка карта на базе R300 была не многочисленна. Помимо флагмана в нее входили еще три модели - Radeon 9700, 9500 Pro и 9500. Первая из них имела слегка заниженные частоты ядра и памяти (300 МГц/300 МГц), вторая имела еще более низкие рабочие частоты (275/270 МГц) и вдвое урезанную до 128 бит шину памяти, а у третьей, помимо частот и шины памяти было снижено вдвое число конвейеров (до четырех).

Видеокарта ATI Radeon 9000 Pro

Этим же летом 2002 года ATI Technologies подготовила смену видеокарт бюджетного сегмента, которые должны были заместить на рынке устаревающие адаптеры Radeon 7500/8500 и вывести на рынок «low-end» последние технологии (например, шейдеры). Новинки получили название Radeon 9000 и Radeon 9000 Pro, а вы их основу лег чип RV250, который являлся удешевленной модификацией R200. Различие между обычной и Pro-версией заключалось лишь в тактовых частотах: 250 МГц (ядро)/200 МГц (память) против 275 МГц (ядро)/275 МГц (память).

NVIDIA GeForce FX 5800/FX 5600/FX 5200 (NV30/NV31/NV34)

Попав в очень непростое положение, уже в конце того же 2002 года NVIDIA анонсирует новый чип с индексом NV30. С точки зрения общей архитектуры новый процессор практически не отличался от предшественника, но при этом имел определенные ключевые нововведения. Важнейшее из них – возросшее количество пиксельных конвейеров, которое, как и в ATI R300, стало равно восьми, а на каждый из конвейеров теперь приходилось только по одному текстурному блоку. Так же была осуществлена поддержка шейдеров версии 2.0, API DX9 и 64/128-битное представление цвета. Улучшения коснулись технологий анизотропной фильтрации и методов сглаживания. Инженеры NVIDIA особо обращали внимание на высочайший уровень программируемости нового чипа, которое давало возможность разработчикам создавать огромное количество спецэффектов. Бытует мнение, что именно этот факт повлиял на то, что в названии новой серии видеокарт вместо очередного цифрового индекса появилось буквенное сочетание FX, означающее в переводе на русский слово «спецэффекты».

Нельзя не отметить, что новое ядро производилось по нормам более тонкого 130-нм технологического процесса, что в теории позволяло повысить его частоты и снизить тепловыделение. Немалый ажиотаж у специалистов вызывала и базовая поддержка более быстрой памяти второго поколения DDR-II.

Видеокарта NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra

Первая видеокарта на базе новой архитектуры получила название GeForce FX 5800. Рабочие тактовые частоты графического ядра и памяти составляли 400 МГЦ, а у версии Ultra и вовсе 500 МГц. Но, не смотря на столь серьезные характеристики, флагманские карты NVIDIA в большинстве случаев проигрывали адаптерам ATI Radeon 9700 Pro. В первую очередь сказывался главный минус GeForce FX – узкая шина обмена с памятью, которая так и осталось равной 128 битам. На фоне возросших тактовых частот она никак не могла обеспечить 8-конвеерному чипу требуемую пропускную способность.

К сожалению, для калифорнийцев это стало не единственной проблемой нового чипа. Выяснилось, что NV30 обладал очень низкой производительностью в вычислениях с 32-битными числами (числами с плавающей запятой), которые активно использовались в коде шейдеров. В результате этого в приложениях, использующих технологию Shader Model 2.0, видеокарты серии FX сильно проседали в скорости обработки кадра. Плохо обстояли дела и с производительностью при выполнении полноэкранного сглаживания.

В итоге первые карты FX-серии получились откровенно провальными, что, несомненно, сказалось на их объемах продаж – будучи выпущенными очень ограниченным тиражом, массовыми и популярными данные адаптеры не стали.

После неудачного старта видеокарт FX-серии высшего ценового сегмента, в начале весны 2003 года NVIDA анонсирует адаптеры на новой архитектуре, нацеленные на средний и низший сектора рынка.

Для завоевания среднего ценового сегмента был подготовлен чип NV31. Его основным отличием от NV30 являлось уменьшенное вдвое (до четырех) количество пиксельных конвейеров и текстурных блоков. На базе этого процессора выпускалось три модели графических адаптеров серии FX 5600.

Видеокарта NVIDIA GeForce FX 5600 Ultra с продвинутой системой охлаждения

Старшим из них стал GeForce FX 5600 Ultra, имевший одинаковые тактовые частоты, как для графического ядра, так и для памяти равные 350 МГц. Примечательно, что данной модификации требовалось дополнительное питание от БП и более мощная система охлаждения. Средний - GeForce FX 5600 работал на частотах 325/275 МГц. А самая урезанная версия GeForce FX 5600 XT, которая появилась несколько позже своих собратьев, имела совсем уж «неприличные» частотные характеристики 235/200 МГц, что служило явным свидетельством использования в ней отбракованных чипов и ее нацеленность на низший сегмент рынка.

Серия FX 5600/Ultra с одной стороны была призвана заменить на рынке стремительно устаревающие GeForce4 Ti, а с другой - составить конкуренцию адаптерам ATI Radeon 9500/Pro. И надо сказать, что данной серии это удалось. Обладая поддержкой всех современных технологий, видеокарты на базе NV31 стоили недорого и давали возможность пользователям насладиться красотами трехмерной графики за гуманные деньги.

Для «low-end» сегмента NVIDIA приготовила чип NV34. Правда, надо сказать, что в его основе лежала архитектура предыдущего поколения. NV34 изготавливался еще по старому 150-нм техпроцессу, был оснащён двумя пиксельными конвейерами с четырьмя текстурными модулями, не имел поддержки памяти DDR2, и, по сути, являлся модифицированной копией NV25.

Видеокарта NVIDIA GeForce FX 5200 Ultra

На базе NV34 выпускались видеокарты GeForce FX 5200 Ultra и FX 5200. Первая имела частоты ядра и памяти равные 325/325 МГц и по производительности могла соперничать с GeForce4 Ti 4200 и Radeon 9500. Вторая обладала гораздо более скромными рабочими частотами, которые равнялись 250/200 МГц, и была призвана заменить на рынке адаптеры GeForce4 MX, а так же составить конкуренцию ATI Radeon 9000/Pro.

Несмотря на более-менее удачный старт адаптеров нового поколения в бюджетных сегментах рыка, проблемы NVIDIA никуда не делись. Низкая скорость работы шейдеров была свойственна всему поколению чипов N3x, что приводило к сильному падению производительности в ряде приложений.

ATI Radeon 9800/9600/9550/9200 (R350/RV350/RV280)

Казалось бы, что после неудачи NVIDIA в виде провального NV30, канадцам можно взять паузу и немного расслабиться, но в ATI Technologies решили по другому и вновь пошли в атаку. В начале 2003 года была анонсирована новая линейка видеокарт Radeon 9800, в основе которой лежало доработанное ядро R350. У обновленного процессора были увеличены тактовые частоты, доработан контроллер памяти и шейдерные блоки, а также оптимизированы некоторые программные процессы.

Видеокарта ATI Radeon 9800 Pro 256 Мб

Флагманская карта новой серии получила наименование Radeon 9800 Pro и имела тактовые частоты ядра и памяти соответственно 380 и 340 МГц (DDR)/350 МГц (DDR2). Объем памяти варьировался, и мог составлять 128 МБ типа DDR или 256 Мб типа DDR2. Ширина шины оставалась прежней и равнялась 256 битам.

Помимо Radeon 9800 Pro на ядре R350 были выпущены карты Radeon 9800 и 9800 SE. Первая отличалась от флагмана лишь рабочими частотами ядра и памяти, которые были снижены до 325 и 310 МГц. А вот изменения в 9800 SE были куда серьезнее. Помимо еще более уменьшенной частоты памяти до 270 МГЦ, в карте была урезана вдвое шина памяти (до 128 бит) и программно отключены половина пиксельных конвейеров (до четырех). Кстати, последний факт в некоторых случаях позволял пользователям разблокировать недостающие конвейеры, и практически превращал недорогую Radeon 9800 SE в карту топового уровня. Так же стоит учесть, что память типа DDR2 устанавливалась только на Radeon 9800 Pro.

Для заполнения среднего сегмента рынка в пару к R350 почти сразу была выпущена его урезанная версия, получившая наименование RV350. От своего старшего собрата данный чип отличался уменьшенной вдвое 128-битной шиной памяти и уполовиненным до четырех количеством пиксельных конвейеров.

Видеокарта ATI Radeon 9600 Pro

На базе RV350 было создано пять моделей видеокарт: Radeon 9600 Pro (частота ядра/памяти – 400 МГЦ/300 МГЦ), Radeon 9600 (325 МГц/200 МГц), Radeon 9600 SE (325 МГЦ/200 МГЦ, шина памяти - 64 бита), 9550 (250 МГЦ/200 МГц), 9550 SE (250 МГц/200 МГц, шина памяти – 64 бита). Надо отметить, что несмотря на более высокий индекс, Radeon 9600/Pro проигрывал по производительности Radeon 9500/Pro из-за вдвое меньшего числа пиксельных конвейеров. Так же 9600/Pro не блистал и на фоне основного конкурента FX 5600/Ultra, поэтому решающим фактором в споре за покупателя здесь становилась цена, которая была просто обязана быть ниже, чем у продуктов NVIDIA.

Видеокарта ATI Radeon 9200

Не забыт остался и самый бюджетный сегмент рынка, где на смену Radeon 9000 и 9000 Pro пришли Radeon 9200 и 9200 Pro. В их основе лежал чип RV280, который отличался от RV250 только поддержкой AGP 8X. Поэтому видеокарты Radeon 9200/Pro имели идентичные характеристики, что и их предшественницы, за исключением поддержки нового интерфейса.

NVIDIA GeForce FX 5900 (NV35)

Весной 2003 года, когда только стали появляться в продаже видеокарты GeForce FX 5800/Ultra, президент NVIDIA выступил с заявлением, в котором признал, что чип NV30 оказался ошибкой компании и пообещал исправление ситуации в скором времени. И действительно, довольно скоро последовал анонс нового чипа NV35 и линейки видеокарт FX 5900.

Столь небольшое различие в индексе новинок по сравнению с предшественницами многих наводило на мысль о совсем незначительных изменениях в новых решениях. На деле же все обстояло несколько иначе. В первую очередь NV35 получил столь ожидаемые 256-битный интерфейс памяти и четыре усовершенствованных пиксельных процессора, которые почти в два раза превосходили по мощности шейдеры в NV30. Таким образом, были решены главные проблемы, связанные с невысокой пропускной способностью шины памяти и операциями, использующими вычисления с плавающей точкой.

Помимо этого новый чип был наделен поддержкой усовершенствованной технологией экономии пропускной полосы шины памяти (Intellisample HCT), новой технологией увеличения скорости визуализации теней (UltraShadow) и новым алгоритмом анизотропной фильтрации.

Видеокарта NVIDIA GeForce FX 5900 Ultra

Все эти изменения привели к тому, что топовой графический адаптер GeForce FX 5900 Ultra с тактовыми частотами 450/425 МГц (ядро/память) стал самым быстрым на тот момент игровым видеоакселератором, пусть и не на много, но обогнав своего сильнейшего соперника Radeon 9800 Pro. Помимо топовой конфигурации в новую линейку вошли модели GeForce FX 5900 с частотами 400/425 МГц, GeForce FX 5900 XT (400/350 МГц) и GeForce FX 5900 ZT (325/350 МГц).

Ситуацию с появлением NV35 в своем роде можно назвать уникальной. Впервые новые видеокарты не плавно сменяли предыдущее поколение адаптеров, а по сути, замещали их. Будучи выпущены мизерным тиражом, продажи карт FX 5800/Ultra на базе неудачного NV30 продлились всего пару месяцев, после чего были полностью заменены на серию FX 5900.

ATI Radeon 9800 XT/9600 XT (R360/RV360)

В конце сентября 2003 года канадская компания с большой помпой анонсировала выход двух новых решений: Radeon 9800 XT на базе модифицированного чипа R360 для топового сегмента, и Radeon 9600 XT, в основу которого лег процессор RV360, для сегмента «middle-end». По сути, R360/RV360 были новыми несколько разогнанными ревизиями R350/RV350 и отличались от них только частотами. Так Radeon 9800 Pro имел рабочую частоту ядра равную 380 МГц, а памяти в случае с DDR – 340 МГц, а с DDR2 – 350 МГц. Частота работы ядра в Radeon 9800 XT была поднята до 412 МГц, а памяти DDR до 365 МГц.

Видеокарта ATI Radeon 9800 XT

Первой целью выпуска нового производительного решения было желание сместить с рынка дорогой и поэтому малопопулярный адаптер Radeon 9800 Pro с 256 Мб памяти DDR2. Его производительность практически не отличалась от производительности версии со 128 Мб, а вот стоимость была существенно выше. Ну и конечно ATI хотелось вернуть себе пальму первенства в 3D-графике, которую перехватила NVIDIA с выпуском FX 5900 Ultra.

Видеокарта ATI Radeon 9600 XT

Надо признать, что выпуск Radeon 9800/9600 XT являлся чисто маркетинговым ходом и каких-либо значимых изменений в рыночный расклад сил не внес. Главное, что удалось сделать ATI с выпуском XT-серии – это вернуть себе лидерство по производительности в игровых приложениях.

NVIDIA GeForce FX 5950/FX 5700 (NV38/NV36)

Компании NVIDIA понадобилось совсем немного времени, чтобы ответить конкуренту на выпуск ATI Radeon 9800/9600 XT. Через несколько недель после их анонса, калифорнийцы так же объявили о выходе двух новых серий видеокарт, ориентированных на высший и средний сегменты рынка. Отныне топовым 3D-ускорителем NVIDIA должна была стать модель FX 5950 Ultra. В ее основе лежал якобы новый чип NV38, который на деле являлся банально разогнанным вариантом NV35, у которого тактовые частоты ядра и памяти составили 475 МГц против бывших 450/425 МГц. В остальном это был все тот же FX 5900 Ultra.

Видеокарта NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra

В итоге в верхнем ценовом сегменте NVIDIA практически вновь удалось достичь паритета со своим основным конкурентом. Но надо признать, что шейдерные вычисления Radeon 9800 XT выполнял быстрее. Хотя из-за малой распространенности в то время шейдерных игр, этот фактор для большинства пользователей был практически не заметен, а главным при выборе видеокарты являлась не мизерная разница в производительности, а ее цена.

Что же касается продуктов для сегмента «middle-end», то здесь новый чип NV36, легший в основу видеокарт GeForce FX 5700/Ultra, оказался более новаторским решением по сравнению с NV31. Помимо повышения максимальных рабочих частот до 475/450 МГц (версия FX 5700 Ultra) против 400/400 МГц (поздние версии FX 5600 Ultra), NV36 наделили третьим дополнительным вершинным конвейером и поддержкой памяти DDR2. При этом цена видеокарт серии FX 5700 осталась на уровне серии FX 5600.

Видеокарта NVIDIA FX 5700 Ultra

Таким образом, GeForce FX 5700 Ultra получился очень интересным продуктом и, что главное - оказался быстрее своего прямого конкурента Radeon 9600 XT. Базовая же версия FX 5700 с частотами 425/275 МГЦ, даже не имея столь быстрой памяти, как версия Ultra, также неплохо выглядела относительно своих оппонентов Radeon 9600/Pro. Так что при удачной ценовой политике NVIDIA могла ощутимо ударить по позициям соперника в самом массовом секторе рынка.

Заключение

Наверняка многие читатели поняли, что уже к концу 2003 года рынок видеокарт был окончательно поделен между двумя крупными компаниями – ATI и NVIDIA. При этом, если в начале 2000-ых самые быстрые решения были на стороне американцев, то с выходом чипа R300 и видеокарты Radeon 9800 Pro пальма первенства перешла в руки канадской компании.

И хотя NVIDIA все же удалось с не самой удачной серией FX вновь практически достигнуть паритета с конкурентом, самолюбие калифорнийцев было уязвлено и предстояло сделать большую работу над ошибками, дабы в будущем иметь возможность успешно бороться за лидирующие позиции на рынке 3D-ускорителей.
Но о том, как же дальше развивалась борьба между акулами индустрии производства дискретных графических решений, мы продолжим разговор уже в следующей части материала.