Nvidia GeForce 256: Алғашқы GPU

Кіріспе

Nvidia компаниясының GPU GeForce 256 – Nvidia компаниясының «GeForce» өнімдер желісіндегі бастапқы нұсқа. 1999 жылдың 31 тамызында жарияланып, 1999 жылдың 11 қазанында шығарылған GeForce 256, өзінің алдыңғы нұсқасынан (RIVA TNT2) тұрақты пикселдік құбырлардың санын арттыру, хост геометриясын есептеуді аппараттық түрлендіру және жарықтандыру (T&L) қозғалтқышына жүктеу, сондай-ақ MPEG 2 бейнесі үшін аппараттық қозғалыс компенсациясын қосу арқылы жақсарту жасады. Ол 3D PC ойындарының өнімділігін едәуір арттырды және толыққанды Direct3D 7 стандартымен үйлесімді алғашқы 3D үдеткіш болды. Чип TSMC компаниясы 220 нм CMOS технологиясын қолдана отырып өндірілді. GeForce 256 екі нұсқада қол жетімді: 1999 жылдың қазанында шыққан SDR нұсқасы және 1999 жылдың желтоқсанының ортасында шыққан DDR нұсқасы, олардың әрқайсысы әртүрлі типтегі SDRAM жадымен жабдықталған. SDR нұсқасы Samsung Electronics компаниясының SDR SDRAM жадын пайдаланса, ал кейінгі DDR нұсқасы Hyundai Electronics (қазір SK Hynix) компаниясының DDR SDRAM жадын қолданады.

Сәулет

GeForce 256 «әлемдегі алғашқы 'GPU' немесе Графикалық өңдеу блогы» деп сатылды, Nvidia бұл терминді сол кезде «секундына кемінде 10 миллион көпбұрыш өңдей алатын, интеграцияланған трансформация, жарықтандыру, үшбұрыш құру/қию және рендерлеу қозғалтқыштары бар бір чипті процессор» деп анықтады. «256» атауы «256 биттік QuadPipe Rendering Engine» терминінен туындайды, ол NV10 чипінің төрт 64 биттік пикселдік құбырларын сипаттайды. Бір текстуралы ойындарда NV10 цикл сайын 4 пиксел шығара алады, ал екі текстуралы сценарийде бұл көрсеткіш цикл сайын 2 көп текстуралы пикселге дейін төмендейді, себебі чип әлі де әр құбыр желісі үшін бір ғана TMU-ға ие, TNT2 сияқты. Рендеринг мүмкіндіктері тұрғысынан алғанда, GeForce 256 кубтық ортаны карталауды да қолдайды.

Трансформация және жарықтандыру аппараттық құралдарын GPU-ға интеграциялау GeForce 256-ны осы есептеулерді орындау үшін процессорға тәуелді болған ескі 3D үдеткіштерінен (бағдарламалық трансформация және жарықтандыру деп те аталады) ерекшелендірді. 3D графикалық шешімдердің күрделілігін азайту осындай аппараттық құралдың құнын жаңа төменгі деңгейге түсірді және оны компьютерлік көмекпен жобалауға (CAD) арналған бұрынғы қымбат кәсіби нарығымен шектелмей, қолжетімді тұтынушы графикалық карталарына енгізді. NV10 T&L қозғалтқышы Nvidia-ға алғаш рет Quadro деп аталатын өніммен CAD нарығына арналған арнайы карталармен кіруге мүмкіндік берді. Quadro желісі GeForce карталары сияқты кремнийлі микросхемаларды пайдаланады, бірақ CAD қосымшаларының ерекше талаптарына бейімделген әртүрлі драйверлерді қолдау және сертификаттауға ие.

Өнімді салыстыру

3dfx Voodoo3 3500 және Nvidia RIVA TNT2 Ultra сияқты бұрынғы жоғары деңгейдегі 3D ойын үдеткіштерімен салыстырғанда, GeForce кейбір ойындарда кадр жылдамдығын 50% немесе одан да көп арттырды (жабдық T&L мүмкіндігін пайдалану үшін арнайы жазылған ойындарда), оны өте төмен бюджетті процессормен жұптағанда. Кейінірек GeForce 2 MX/4 MX карталарының бірдей мүмкіндіктер жиынтығымен шығуы және кеңінен қолданылуы GeForce 256 үшін 2006 жылға дейін, мысалы, Star Wars: Empire at War немесе Half Life 2 сияқты ойындарда қолдауға мүмкіндік берді. Соңғысы Direct3D 7 үйлесімділігін ұсынды, бұл GPU-дың тұрақты функциялық құбырларын қолдану үшін Direct3D 9-дың кіші жиынтығын пайдаланды. Сол кезде кең қолдау болмағандықтан, сыншылар T&L технологиясының нақты пайдасы шамалы екенін көрсетті. Бастапқыда ол тек OpenGL негізіндегі 3D бірінші тұлғадан ату ойындарында, әсіресе Quake III Arena-да белгілі бір жағдайларда ғана пайдалы болды. Celeron 300A сияқты арзан процессорларды пайдаланғанда GeForce 256 үшін жақсы нәтижелер алынды, бірақ Pentium II 300 сияқты процессорлардағы тесттер 3dfx Voodoo 2 сияқты ескі графикалық карталармен жақсы нәтижелер көрсетті. 3dfx және басқа да бәсекелес графикалық карта компаниялары жылдам процессор T&L блогының жоқтығын толықтыра алатынын атап өтті. Жабдық T&L үшін бағдарламалық қолдау бірінші GeForce шыққаннан кейін бірнеше жыл өткен соң ғана кеңінен таралды. Алғашқы драйверлер қателі және баяу болды, ал 3dfx карталары көптеген ойындар үшін тиімді, жоғары жылдамдықты және жетілген Glide API және/немесе MiniGL қолдауын ұсынды. GeForce 256 GeForce 2-мен алмастырылғаннан кейін және ATI-дің T&L жабдықталған Radeon картасы да нарықта пайда болғаннан кейін ғана жабдық T&L ойындарда кеңінен қолданылатын мүмкіндікке айналды. GeForce 256 сол кезде өте қымбат болды және 3D үдетуден басқа бәсекелестердің өнімдеріне қарағанда айқын артықшылықтарды ұсынбады. Мысалы, оның GUI және бейне ойнату үдеткіштері бәсекелестердің немесе тіпті ескі Nvidia өнімдерінен айтарлықтай жақсы емес еді. Сонымен қатар, кейбір GeForce карталары нашар аналогты сигнал тізбегімен күресті, бұл дисплейдің бұрмаланған болуына әкелді. Процессорлар жылдамдаған сайын, GeForce 256 аппараттық T&L-дің кемшілігі – процессор жеткілікті жылдам болса, ол GPU-дан жылдам T&L функцияларын орындай алатынын, соның салдарынан GPU рендерлеу өнімділігіне кедергі келтіретінін көрсетті. Бұл графикалық нарықтың жұмыс істеу тәсілін өзгертті, графикалық карталардың қысқа өмір сүру мерзімін ынталандырды және ойындар үшін процессордың маңыздылығын азайтты.

Compared to previous high end 3D game accelerators, such as 3dfx Voodoo3 3500 and Nvidia RIVA TNT2 Ultra, GeForce provided up to a 50% or greater improvement in frame rate in some games (ones specifically written to take advantage of the hardware T&L) when coupled with a very low budget CPU. The later release and widespread adoption of GeForce 2 MX/4 MX cards with the same feature set meant unusually long support for the GeForce 256, until approximately 2006, in games such as Star Wars: Empire at War or Half Life 2, the latter of which featured a Direct3D 7 compatible path, using a subset of Direct3D 9 to target the fixed function pipeline of these GPUs. Without broad application support at the time, critics pointed out that the T&L technology had little real world value. Initially, it was only somewhat beneficial in certain situations in a few OpenGL based 3D first person shooters, most notably Quake III Arena. Benchmarks using low budget CPUs like the Celeron 300A would give favourable results for the GeForce 256, but benchmarks done with some CPUs such as the Pentium II 300 would give better results with some older graphics cards like the 3dfx Voodoo 2. 3dfx and other competing graphics card companies pointed out that a fast CPU could more than make up for the lack of a T&L unit. Software support for hardware T&L was not commonplace until several years after the release of the first GeForce. Early drivers were buggy and slow, while 3dfx cards enjoyed efficient, high speed, mature Glide API and/or MiniGL support for the majority of games. Only after the GeForce 256 was replaced by the GeForce 2, and ATI's T&L equipped Radeon was also on the market, did hardware T&L become a widely utilized feature in games. The GeForce 256 was also quite expensive for the time and didn't offer tangible advantages over competitors' products outside of 3D acceleration. For example, its GUI and video playback acceleration were not significantly better than that offered by competition or even older Nvidia products. Additionally, some GeForce cards were plagued with poor analog signal circuitry, which caused display output to be blurry. As CPUs became faster, the GeForce 256 demonstrated that the disadvantage of hardware T&L is that, if a CPU is fast enough, it can perform T&L functions faster than the GPU, thus making the GPU a hindrance to rendering performance. This changed the way the graphics market functioned, encouraging shorter graphics card lifetimes and placing less emphasis on the CPU for gaming.

Өтініштің өтемақысы

GeForce 256 қозғалыс өтемақысын NV10 чипінің функционалдық бөлігі ретінде таныстырды, ал осы бірінші буын бөліктің орнын GeForce 2 GTS-де Nvidia HDVP (Жоғары сапалы бейне процессоры) іске қосты.

Қосымша қолдау тоқтатылды

NVIDIA GeForce 256 сериясы үшін драйверлерді қолдауды тоқтатты.

Соңғы драйверлер

Windows 9x және Windows Me: 71.84 2005 жылдың 11 наурызында жарияланды; Жүктеу; Windows 95/98/Me өнімдеріне қолдау тізімі – 71.84. Windows 2000 және 32 бит Windows XP: 71.89 2005 жылдың 14 сәуірінде жарияланды; Жүктеу. Windows XP/2000 өнімдеріне қолдау тізімі – 71.84. Windows 2000/XP драйверлерін Windows Vista және 7 сияқты Windows-тың кейінгі нұсқаларында орнатуға болады, бірақ олар осы операциялық жүйелердің үстел композициясын немесе Aero эффекттерін қолдамайды.