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Nvidia NV20提前曝光

http://tech.sina.com.cn 2001年02月15日 天极网 李琪

  自从TNT引爆之后,新的显卡层出不穷,NVIDIA将新产品的周期一再缩短,别的显示芯片厂商被拖的疲惫不堪――连辉煌一时的3dfx也终于支持不住败下阵来。硬件发烧友不知该喜该优,喜的是不停有性能更高的显卡可用,忧的是每次掏空荷包买回最新的产品后,发现更新的产品又要发布了……于是有的朋友忍不住就问:究竟一款显卡我应该用多长时间?我的回答是如果你想始终能流畅的运行当前的流行游戏的话,你可能需要达到不到2年甚至1年升级一次显卡的频率。硬件的频繁的升级,也对市场有一些负面影响:因为一部分潜在消费者知道更新的产品就要发布了,所以总是攥紧手里的钞票等待下一位更耀眼的新星……

  

  NVIDIA显示芯片制造业的新霸主――也就是现在最顶级显示芯片GeForce2的制造者,在NV15技术的基础上进而研制开发出了新一代显示核心――NV20。据消息说,NV20被设计为NV15性能的300%,并且逐步提高到让人不敢相信的7倍于NV15的速度!而且NV20不会靠提高工作电压来提升性能。NV20还将是市场上第一块可编程CPU。NVIDIA一般是每6个月推出一款新产品,每3个月推出一个升级版本的产品,NV20原本计划在去年秋天上市的,不过由于各种原因推迟到今年的2月份。

  NV20显示芯片

  NVIDIA将采用0.15微米技术制造(也有消息说可能是0.13微米),并且将会基本保持晶体管数目不变――逐渐取代以前总是靠增加晶体管数目来提高性能的做法。NV20中集成的6000万个0.15微米技术制造的晶体管,将会比NVIDIA以前的产品具有更高的速度和产生更少的热量,当然在结构上也比上一代产品更科学更有效。

  NV20的基本技术同GeForce2显示核心所采用的技术有很多相似的地方,最大的不同是增加了象素管线和材质管线。NV20的理论象素填充率也基本同GeForce2持平,不过提高这个指标不在是NV20的关键所在。因为目前的问题是:显卡填充率不再是问题,关键是系统内存带宽已经成为了显卡继续提供更高的填充率的瓶颈,所以现在的“实际”填充率是由系统内存带宽来决定――这个问题自从NVIDIA发布GeForce256以来就日益突出了。让许多已经加入到GeForce2核心中的功能真正的发挥作用,才是NV20出世的真正目的――NV20将会用更科学更有效的算法来提高游戏的等程序的表现。

  功能

  0.15微米制造工艺

  图形芯片核心频率: 200+ MHz (以后很可能会推出诸如“Ultra”和“Pro”版本,可能会有所不同甚至更高)

  4条渲染流水管线每象素4材质构成

  内存接口: 128 bit 支持内存类型:DDR SDRAM/SGRAM

  第一款发布的NV20芯片的显卡的显存可能会工作在250 (500) MHz显存峰值带宽250 MHz: 8 GBytes/sec

  支持显存容量:128M以上(第一款显卡,比如我们的样品将会只有64M)

  RAMDAC: 350 MHz

  最大分辨率: 2048x1536@75 Hz

  集成TMDS,可以连接数字显示器,并且分辨率在1600x1200以上

  外部总线接口:完全支持AGP x2/x4接口(包括SBA,DME和Fast Writes)和PCI 2.2接口

  硬件T&L支持:每秒至少生成4000万歌三角形(我们的样品在一个综合测试中略低于4000万)

  完全硬件支持MS DirectX 8.0和OpenGL 1.2规范

  完全硬件支持VertexShaders DX8, 1.1版

  完全硬件支持PixelShaders DX8, 1.0版

  支持大材质

  支持立方环境贴图(Cube environment mapping)

  支持材质投影(projective textures)

  硬件支持平滑平面镶嵌

  硬件支持以下凹凸材质类型: Embosing, Dot Product3和EMBM

  支持S3TC和全部的5 DXTC材质压缩模式

  支持简单剪辑功能

  支持FSAA功能

  支持4096x4096和32Bit的材质

  NV20技术规格同NV2A(NVIDIA专门提供给微软的最新的游戏机X-Box显示芯片核心)很相似。所以我们可以先从已经发布了X-BOX对NV20做一些了解。NV2A可以提供大约4000亿/秒的填充率,远远高于目前市面上的任意一款显卡。我们希望NV20也能达到这个指标,也许最初发布的产品达不到,不过估计今年夏天或者秋天发布的升级版本会基本达到这一指标。

  X-box显示核心频率是250 MHz,比NV20的设计指标高50 MHz,不过即使NV20采用8个象素管线也达不到40亿的填充率,何况NV20采用了4个象素管线(250MHZx8=2亿象素/秒)。但是8管线是不可能的――即使是XBox,它的内存带宽也根本不够,X-BOX实际上也只能达到大约6.4亿象素/秒。所以我们推断NVIDIA可能在驱动程序中采用了更先进的算法来提高这个指标――也就是说采用了比如只是渲染图象的可见部分,然后等同于全部渲染的工作量。如果是这样的话,其实NV20只是更加智能而已。

  在NV20最让人感兴趣的一个方面是它引入了不少新的概念和技术,比如透支(OverDraw)系数和阴影(shading)函数。未来的游戏对于显卡的T&L(Transform and Lighting)能力要求更高,配合可编程的GPU显卡的T&L性能将会提高到一个全新的水平。另外就是NV20的HSR(隐面消除:hidden surface removal)功能,它将有效的加快3D渲染的速度,并且生成更多的有效多边形――HSR功能将需要NV20的硬件支持,支持HSR的游戏在NV20下将能获得更快的渲染速度和在更高分辨率下更流畅的运行。

  3Dfx前些时候,发布了支持HSR功能的升级驱动程序――在某些情况下可以提升30%的性能――不过我发现,升级之后它并不默认打开这个选项,需要手工修改注册表才能启动这个功能。

  NV20除了支持硬件HSR功能,还支持硬件Z缓冲压缩(Z-buffer compression)――类似于ATi极力宣传的Radeon的一个主要特性:多级Z缓冲(hierarchical Z)。不过Z缓冲压缩同ATi的多级Z缓冲在算法上有些许的区别。据称这项功能将能有效的提高芯片的理论填充率,不过在没有对显卡做出实际评测之前,我们不会妄下论断。

  采用NV20显示核心的样卡

  基于NV20显示芯片的显卡的价格问题肯定是消费者最关心的问题:消费者都希望能买到尽可能便宜的显卡――因为现在的显卡更新换代太快了,可能昨天刚买的高端显卡,3个月后就属于低端产品,甚至是濒临淘汰的过时产品了。估计NV20显卡的售价在$350-$450之间,会比GeForce2系列的显卡最初推出时还高。不过过高的价格会让消费者望而生畏,哪怕它有再好的性能。所以NV20最初上市可能市场不大,除了百万富翁和骨灰级的玩家,大多数消费者还是会等到它降价之后再购买――当然那时,可能NV25或者NVXX也要推出了。基于这个原因NVIDIA很可能也会推出MX版本的NV20,虽然没有NV20强大,可是从各个方面考虑已经值得购买了。虽然减少管线数目会降低NV20的填充率(这也是NVIDIA生产MX版本的一贯做法),不过我想NVIDIA仍然能很容易的让广大OEM厂商接受这款芯片,毕竟NV20 MX要比GeForce2的性能应该略微好一些。当然我们也不排除NVIDIA不推出MX版本的可能。过去一直追随NVIDIA的显卡制造商们这次也会义无返顾的生产基于NV20的显卡,Asus、Hercules、Elsa等优秀的一线厂商会在第一时间生产出采用NV20的显卡。

  小结

  微软的X-BOX采用了NVIDIA的NV2A显示芯片,而NV20显示芯片也完全从硬件上支持DX8所有新特性,两个巨头俨然已经结成了联盟,家用3D显示芯片的发展方向似乎已经非常明确了。完全硬件支持DX8将会让NV20遥遥领先于ATi以及其它显示芯片厂商,毕竟目前NVIDIA的竞争者的产品,对于DX8相当多的新功能的支持都是通过软件模拟的,这样的差别对于性能的影响我想不用我多说了吧?

  另外游戏的最终效果不仅仅取决于硬件,还要依靠游戏开发者在开发过程中是否计划支持这些特性。很可能一些游戏项目为了让游戏支持最新的技术取得最佳的效果对游戏做进一步的优化,从而不得不推迟游戏发布日期。所以一些在NV20或者DX8推出之前的游戏,可能在NV20下运行的效果并没有多大改变。

  以上内容,都是我们根据各个渠道的消息推测而来,NV20究竟是什么样子的,要等到本月的26或者27号才能揭晓。我们不能保证我们的猜测的正确性,不过对于NV20的规格资料的准确性还是能够保证的。随着NV20正式发布的日期一天天接近,我们更期待着其它主流显卡厂商比如ATi、Matrox也有所动作,毕竟一个行业如果形成了垄断,最倒霉最终还是消费者。现在很多问题都不能确定,不过可以肯定的是:下面的6个月里,显卡市场将是NVIDIA尽情表演的舞台。




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