发布日期:2010年03月16日 作者:蒋尚文 编辑:蒋尚文
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泡泡网显卡频道3月16日 两军交战，阵前能斩落敌方武将于马下，则士气大振，已然胜了一半。而在PC领域，处理器和显卡等核心产品线的战场上也是同样的道理，旗舰级显卡作为各自最强3D图形性能得代表，肩负着展示技术、树立形象、打击竞争的特殊使命。
NVIDIA和AMD两大巨头之间每一次顶级产品的对决都可以用惊天地、涕鬼神来形容！对于消费者来说，新旗舰的性能总能给人惊喜，更让人激动的是那些首次应用的新技术和特效：革命性的架构往往就是从旗舰显卡开始！
两大图形巨头之间的竞争变得越发激烈，半年更新、一年换代早已成为显卡领域墨守成规的定律。而每当新王者推动改朝换代之时，我们也会于第一时间为大家献上详细的评测文章。岁月如斯，显卡已经伴我们走过十余载，每每想起TNT时代的时光，曾经的感动就涌上心头，今天我们就来缅怀一下昔日的王者，重新寻找落寞的皇族！
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在Riva 128面世之前，NVIDIA还只是一家默默无闻的小公司，处女作NV1是款声卡显卡二合一的产品，未能得到众厂商认可；NV2胎死腹中；而NV3则依靠对微软Windows系统的完美支持以及Direct3D标准的壮大一举成名，称为当时图形霸主3DFX的强力竞争对手！
● Windows 95和Direct3D开辟电脑图形新战场
Windows 95的震撼力远大于如今的Windows 7
1995年8月，微软发布了Windows95操作系统，凭借崭新的图形交互式界面设计，很快席卷了全球个人电脑市场。在PC领域，微软的成功是空前的，几乎没有遇到任何可以匹敌的对手。微软的Windows95操作系统凭借接近90%（PC OS）的市场占有率，直接代动了相关硬件产品的需求，也使得全球的硬件软件厂商都不得不向其靠拢。由于微软的Windows95采用图形交互式界面（GDI），对于显示芯片有了更高的要求，这也正式揭开了电脑图形市场的龙争虎斗！
在之前的1995年2月，微软收购英国Rendermorphics公司，利用其所有的RealityLab 2.0技术制定了Direct3D标准，整合在其WINDOWS操作系统中，对PC图形芯片市场产生了巨大影响。
● NV3＝Riva 128，首次大获成功：
此时的NVIDIA总结了前2款芯片的经验教训，在经过细致的市场分析之后，将研发的方向定位于市场前景广阔的PC图形芯片市场，并且决定加入对DirectX的支持。这无疑是个非常明智的选择，在当时由于3DFX的GLIDE的成功，各家显示芯片公司纷纷效仿，也想推出自己的3D API，例如，3dfx有GLIDE、PowerVR的PowerSGL、ATI的3DCIF，无疑使得微软Direct 3D的推广十分缓慢，NVIDIA此时选择旗帜鲜明的站到了Direct 3D的一边，这种做法也受到了微软的赏识，从而有了一个坚强的后盾。
另外，当时在3D FPS游戏市场，独领风骚的是ID SOFRWARE的QUAKE系列，而其程序设计师JOHN CARMARK明确的拒绝了3DFX采用GLIDE的建议，而是基于公开的OPENGL API开发，这无疑也是NVIDIA得以崛起的另一个因素。而且，经过时间的考验，至今这两家公司仍然保持了非常好的关系。后来在Quake3的硬件加速问题上，John Carmack甚至拒绝提供任何形式的MiniGL加速，而要求所有图形卡运行在OpenGL ICD环境下，使得3DFX相当难堪。
RIVA 128（NV3）
接着，为配合研发方向的转变，NVIDIA聘请了David Kirk（NVIDIA首席科学家，现已当选美国国家工程院院士），并将其任命为技术总监。1997年，NV3终于面世，被命名为RIVA 128。它也是第一个提供硬件三角形引擎的128 bit图形芯片，虽然RIVA 128的图像质量比不上3dfx Voodoo，但是凭借100M/秒的像素填充率和对OPENGL的良好支持，RIVA 128在非GLIDE API的游戏中完全超过了Voodoo，迅速赢得了消费者和一些OEM厂商的青睐。
RIVA 128显卡
Riva128支持AGP 1x规范，可以配合Intel的LX芯片组主板使用。1997年底，Dell、Gateway等厂商相继使用了RIVA 128显卡。零售市场上，Diamond、STB、ASUS、ELSA和Canopus等也都相继推出了基于此芯片的产品。不到一年，Riva 128的出货量就突破100万颗，NVIDIA终于凭借NV3打了个翻身仗。
总的来看，Riva 128取得成功的因素是多方面的，本身的处理性能固然很重要，但是1998年游戏软件方面的发展变化也很关键：
首先，年初ID开放了QUAKE2引擎的授权，包括VALVE在内的游戏软件开发商在3月份就获得了QUAKE2引擎的源代码，并用于游戏的开发，使得QUAKE2引擎的3D游戏名作诸如《异教徒》、《半条命》等大量上市，Riva 128良好的OpenGL性能得到了充分的发挥。
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名称 | RIVA TNT | RIVA TNT2 |
架构 | NV4 | NV5 |
制造工艺 | 0.35 Micron | 0.25 Micron |
晶体管数目 | 7 Million | 15 Million |
DirectX支持 | 6 | 6 |
顶点管线 | 1 | 1 |
VS版本 | - | - |
像素管线 | 2 x 1 | 2 x 1 |
PS版本 | - | - |
核心频率 | 90 MHz | 125 MHz |
填充率 | 180 MTexels/s | 250 MTexels/s |
显存位宽 | 128-bits | 128/64-bits |
显存类型 | SDR | SDR |
显存速度 | 110 MHz | 150 MHz |
显存带宽 | 1.76 GB/s | 2.40/1.00 GB/s |
从TNT2开始NVIDIA对产品进行了市场化细分，在高中低端，面向多种不同的用户，TNT2芯片衍生出TNT2 Vanta、TNT2 M64、TNT2、TNT2 Pro、TNT2 Ultra等不同的型号产品，搭配不同显存的容量，产品线覆盖了大部分的市场。
TNT2 Ultra
TNT2 Ultra是系列最高端产品，也是NVIDIA第一次使用Ultra后缀命名高端产品，TNT2 Ultra只是从NV6核心中挑选出的品质优秀的芯片，并搭配了速度最快的显存，其核心/显存频率高达150/183MHz，后期更是提高到175/200MHz，性能上超过了3DFX的VOODOO3 3500以及MATROX的G400 Max，而且支持的特效也很全面（比G400少一个EBM环境凹凸贴图），成为当时性能之王。当然TNT2 Ultra的售价也很高，当时丽台、华硕、创新等一线品牌TNT2 Ultra的国内上市售价高达2300元（1999年5月）。
TNT2标准版是高端系列的普及型产品，也是TNT2 Ultra的降频版，核心/显存频率为125/150MHz，但是由于TNT2采用0.25微米工艺，核心普遍可以工作在150MHz左右，所以也造就了良好的超频能力，于是众多游戏发烧友更倾向于购买TNT2标准版版超频至TNT2 Ultra来使用，记得当时甚至还有不少玩家超到了165/200MHz的水平，性能也是也达到了一个新的高度。价格上TNT2标准版也更有优势，32MB显存的TNT2国内上市售价为1500-1750元左右，16MB的TNT2 Pro则在1350-1500左右。
● NV6＝NV5工艺改进版，TNT2 Pro/M64/Vanta诞生
后期随着制程的进步，NV6也使用了0.22微米工艺，并被命名为TNT2 PRO，也被用于部分TNT2 Ultra。由于使用0.22微米制程后，TNT2 PRO的成本、功耗有、发热有明显下降，超频能力更强，性价比进一步提高。除了高中端的TNT2标准版外，NVIDIA同时也利用0.22微米工艺的NV6芯片，推出了针对中低端用户的TNT2 Vanta和TNT2 M64。
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Geforce 256具有了现代GPU的大部分的初步特征，核心采用了256位渲染引擎，具有4条象素管线，每管线一个纹理映射单元，它也是第一个使用DDR显存的PC显卡。Geforce 256核心频率为120MHz，三角形生成率为1500万个/秒，峰值像素填充率达到480 M/s，并使用了四纹理（Quad Texel）引擎，相同频率下，Geforce 256的纹理处理性能是TNT2的两倍。特效方面，支持立方体环境映(Cube environment mapping）以及顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图等。视频方面，为了加强为MPEG-2视频回放性能，NV10中加入了硬件动态补偿功能。
GeForce 256 SDR
GeForce 256 SDR版的售价上有不小的优势，在国内的售价至少比GeForce 256 DDR要便宜500元。其显存频率为200MHz，带宽2.4GB/S，这样对NV10核心的性能有了不小的限制，高分辨率、32为色深下的性能下降很大，几乎和TNT2 Ultra相近，但由于成本下降不少因此销量也不错。
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GeForce2上也首开了PC图形核心通用计算的先河，凭借其强大的多纹理处理性能，结合纹理环境参数和纹理函数可以实现一些很灵活的应用。它具有Texture Shader以及Register Combiner单元，有一定的数值计算能力。开发人员可以利用Texture Shader的依赖纹理进行数据访问，用Register Combiner进行计算。GeForce2被用于求解数学上的扩散方程，成为GPU通用计算的最早应用。
GeForce 3 Ti
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GeForce4 Ti采用了第二代nfiniteFX 引擎，它是从GeForce3时代开创的nFiniteFX引擎改进而来的，顶点SHADER单元增加到2个，像素着色单元的效率显著的提升。GeForce4 Ti也同时引入了第二代LightSpeed Memory Architecture II(LMA II)光速显存构架技术，在全屏反锯齿方面，GeForce4 Ti采用了新的Accuview AA技术。从总体上看，GeForce4 Ti也是从GeForce3的加强优化版本，核心增加了一个顶点单元，同时频率也比GeForce3有了很大的提升。
● 生不逢时的钛极4800：
2002年底，市场正式开始从AGP4X向AGP8X过渡，NV也顺应时势的推出了GF4 TI4200/4800-8X，除了接口带宽升级之外，频率也略有提升，性能更上一层楼。
但在此时，微软的DirectX 9 API标准已经成型，ATI率先发布首款DX9显卡Radeon 9700/9500，不但性能上完全超越了GeForce Ti 4000系列，而且支持新的图形标准，这对NVIDIA造成了不小的压力。而此时NVIDIA全新架构的GeForce FX系列正面临制造工艺和技术方面的难题，屡次延期导致产品线青黄不接。
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2002年11月18日，Comdex 2002上，NVIDIA发布了研发代号NV30的GeForce FX，这也成了历史上NVIDIA最具争议的一款产品。在回顾GeForce FX系列产品前，我们不妨先对NV30的问世背景做个简单介绍。
不过NVIDIA的一家独大也引起了一些业内人士的不满，他们指责NVIDIA是图形业内的Intel。当然这也使与NVIDIA一贯合作良好的微软有所注意，尤其是NVIDIA在DirectX 8标准制定过程中的某些做法以及开发自主的CG语言等，使得微软不等不重新审视这个昔日的合作伙伴，两家公司的开始逐渐变得貌合神离。
在CineFX着色引擎中，具有32个128位浮点处理器。并在PC图形核心历史上首次提供了128bit色彩精度的支持，并且可以在同一个着色程序中的不同色彩精度中切换。
NV30的顶点着色单元较前代也有了质的飞跃，可以支持到Vertex Shader 2.0+，所能处理的最大指令数为65536，这一点远远高于DX9.0的规范。而且，初级的动态循环和分支指令的引入提高了着色单元的可编程性。像素着色单元支持Pixel Shader 2.0+，同样也超出了DX9.0规范，最大指令数提高到1024，对于每一个像素最大可进行16个纹理贴图操作，而且像素单元可以支持更多的高级指令，并且可以进行指令预判。总的来说，CineFX引擎支持更多的指令，因此可以带给开发者更大的发挥空间。
同时CineFX引擎也可以很好的支持NVIDIA的Cg(C for Graphics)编程语言，使得开发人员可以利用Cg语言而无需针对底层硬件进行编程，从而降低了图形编程的难度，可以更方便、快捷的开发出游戏所需要的渲染效果
在反锯齿方面，4X FSAA是NV30设计的中心，也是NV30硬件效率最高的操作。为了使4X FSAA运行更快，NV30在反锯齿设计上进行了重新制定，每个数据通道的宽度都为4X FSAA做了优化。同时，NV30还首次采用了Intellisample（智能采样）、（Adaptive Texture Filtering）自适应纹理过滤等技术一提供更好画面质量。
在内存控制方面，NV30采用了4X32bit共128bit的位宽。由于采用了全新的DDR-II显存，所以NV30在GeForce 4的LMA II的基础上（Lightspeed Memory Architecture，光速内存结构）针对DDR-II做了相应的优化设计。这款内存控制器实际上是全新设计，对4X FASS进行了全速优化。ROP（光栅化处理器）、帧缓存等都是根据它来设计的。而且它运行在2X的核心频率上，可以充分利用DDR-II的特性。
GeForce FX 5800 Ultra的DDR-II SDRAM显存运行频率为1GHz，不过由于是128BIT位宽，和对手的Radeon 9700相比，其峰值带宽落后25％。但由于新型LMA内存控制器提高了Z-culling和压缩方面的性能，顶点、纹理和Z轴数据都进行了压缩以节省带宽，在程序配合较好的情况下，NV30可以更有效的使用带宽。再加上Z-occlusion和纹理压缩等技术，GeForce FX 5800 Ultra的实际最大带宽可以达到20GB/s。
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现在回过头来看，NV30在架构的设计上还是存在着不少问题，其中最主要的就是Piexl Shader的处理能力低下。由于NV30的Piexl Shader单元没有co-issue(标量指令+矢量指令并行处理)能力，而在DirectX9.0中，单周期3D+1D是最常见指令处理方式，即在很多情况下RGB+A是需要非绑定执行的，这时候NV30就无法并行执行，指令吞吐量大大降低。其次，NV30没有miniALU单元，也限制了NV30的浮点运算能力。
另外，NV30在寄存器设计（数量及调用方式）、指令存储方式（读写至显存）等方面也有缺陷。NV30的寄存器数量较少，不能满足实际程序的需要。而且，用微软的HLSL语言所编写的pixel shader2.0代码可以说NV30的“天敌”，这些shader代码会使用大量的临时寄存器，并且将材质指令打包成块，但是NV30所采用的显存是DDR-SDRAM，不具备块操作能力。同时，NV30材质数据的读取效率低下，导致核心的cache命中率有所下降，对显存带宽的消耗进一步加大。
寄存器调用
同时，由于NV30是VILW（超长指令，可同时包含标量和SIMD指令）设计类型的处理器，对显卡驱动的shader编译器效率有较高的要求。排列顺序恰当的shader代码可以大幅度提升核心的处理能力。NVIDIA也和微软合作开发了"Shader Model 2.0A"，可以为NV30产生更优化的代码。在早期的一些游戏中，这种优化还是起到了一定的作用。但对于后期Shader运算任务更为繁重的游戏则效果不大。
从宏观上说，NV30的整体架构更像是一个DirectX7（固定功能TRUE T&L单元）、DirectX 8（FX12combiner DX8整数处理单元）、DirectX 9（浮点像素单元）的混合体。而在DirectX 9的应用中，不能出现非浮点精度的运算，所以前两者是不起作用的，造成了NV30晶体管资源的浪费，同时也影响了性能。而NV30这种DirectX 7、8、9三带同堂的架构也让我们想起了一个至今仍在广泛使用的3D测试软件: 3DMark03——这会是一种巧合吗？
虽然NV30的架构决定了它在DirectX 9游戏中的表现不会很好，但是由于在整个2003年，DirectX 9并未成为游戏开发的主流，所以NV30的架构缺陷并未暴露出来。即便如此，NVIDIA还是意识到了NV30的一些不足，并迅速对NV30的像素着色单元做出了改进，并于2003年5月的GDC上,发布了新一代研发代号为NV35的5900系列。
● 亡羊补牢之作——NV35，FX5900
NV35芯片采用更加成熟了的0.13微米铜互联工艺，芯片的良率比NV30大幅度提升。核心面积为40mm×40mm，采用1309针FCPGA封装，内部晶体管数量达到了1.3亿。虽然比NV30又增加了500万个晶体管，不过通过改进的工艺，NV35的发热量略有降低，因此没有搭配Flow FX散热系统。
新的NV35采用了CineFX2.0引擎，和第1代CineFX相比，NVIDIA对Piexl Shader做出了一定的改进，在保留FX12 combiner的同时增加了两个可进行浮点运算的miniALU，虽然miniALU的功能有限，但是还是使得NV35的浮点运算能力提高了一倍。
NV30中的CineFX2.0还改进了Intellisample（智能采样）技术，增加了更多的高级纹理、色彩以及Z轴压缩算法以提升图象质量，并重新命名为“Intellisample HTC（高分辨率压缩技术）”技术。
CineFX 2.0引擎引的另一个改进是引入了UltraShadow的技术。UltraShadow也可以说是为IDSoftware的新一代DOOM3引擎量身打造的，因为DOOM3引擎大量采用了体积阴影技术（Volumetric Shadow），Shadow Volume可以更加精确的表现动态光影效果的场景，但由于阴影体积引入了额外的顶点和面，也加大了光影计算的强度。而Ultra Shadow可以简化光影计算的过程，它允许程序员定义场景中一个区域，将物体的阴影计算限定在一个特定范围内，从而加速阴影的计算速度。此外，UltraShadow技术还允许程序员在一些关键的区域对阴影进行调整，从而创造出可与真实情况媲美的优秀视觉效果。Ultra Shadow还能利用Intellisample HTC技术以确保阴影边缘的
NV35刚发布时有两个版本——GeForceFX 5900和5900 Ultra，核心频率分别为400MHz和450MHz，而显存频率都是850MHz。因此显存带宽达到27.2GB/s，不仅远远超过GeForceFX 5800 Ultra的16GB/s，也比Radeon 9800Pro的21.8GB/s高出不少。
虽然在5月发布的5900系列为NVIDIA在高端产品线挽回了不少损失，但是在市场规模、利润最大的中端方面，却面临更严峻的形势，由于ATI在3月发布了RV350，也就是Radeon 9600 系列，再加上因为具有修改潜力而已经颇具人气的Radeon 9500，使其竞争力大幅度提高，而NVIDIA则只能由经典但已显老迈的TI 4200、新一代的5600 Ultra来抵挡ATI的攻势，但是早期的5600 Ultra（350/700）因为自身架构和频率的原因，难以独当一面，在一些应用中性能甚至不敌Ti4200。后期的高频版5600 Ultra（400/800）则迟到了近2个月而且产量有限，业界还传出了NVIDIA在GeForce FX 5600 Ultra的生产上遇到了困难的消息。总之，NVIDIA的一系列变故使得ATI在中端主流市场轻松的获得了领先。
显然由于市场竞争的激烈态势，GeForce FX 5700 Ultra才是这次发布的重头戏。GeForce FX 5700芯片的开发代号为NV36，目的是替代GeForce FX 5600和GeForce FX 5600 Ultra。NV36内部集成了8200万个晶体管，虽然同样为4X1架构，具有4条像素管线及每管线一个TMU单元，由于继承了NV35的Cine FX2.0体系架构和Ultra Shadow阴影加速技术，顶点处理能力、特别是浮点性能比NV31提高了200%--300%。显存方面和NV31相同，使用了两个64-BIT显存控制器支持128-BIT的显存位宽。
有鉴于在NV31核心的生产遇到的种种意外，这次NVIDIA 将NV36交由IBM 生产，GeForce FX 5700也是IBM与NVIDIA合作的第一款产品。不过GeForce FX 5900/5950仍由TSMC负责生产。和GeForce FX 5600一样，GeForce FX 5700也基于0.13微米工艺制造，但是IBM采用了低介电系数材料工艺(low-k dielectric)，用来绝缘核心中的导体环路，在不增加功耗的情况进一步提升核心频率。
所以GeForce FX 5700 Ultra核心频率提高到475MHz，比FX 5600 Ultra高出75MHz。显存方面则搭配了日趋成熟DDR2的显存，工作频率900MHz，提高了性能的同时，也减少了功耗。后来，GDDR3显存的FX5700Ultra，GDDR2跟GDDR3的针脚是兼容的，所以不用重新设计PCB。由于GDDR-3的Latency比GDDR-2要高，所以将其显存工作频率升至950MHz 。
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在经历了GeForce FX系列惨痛的失败后，NVIDIA痛定思痛、吸取教训，要挽回在高端产品上的失利局面，仅靠架构已完全定型的NV3x系列作一定程度的增补显然是很难实现的。实际上早在NV3x系列的时代，NV40的研发就一直在进行，并且进展很好。NVIDIA将更大的希望押宝在了这款具有划时代意义的新产品上。
● GeForce 6800 Ultra
奇特的NV45核心其实就是NV40搭配BR02桥接芯片
采用NV40核心的GeForce 6800系列显卡创造了很多项第一：
1.性能之王，NV40核心拥有16条像素渲染管线和6条顶点着色单元，虽然对手的X800也是同样的配置，但管线效率的不同导致ATI必须使用更新的工艺和更高的频率才能勉强战平6800Ultra。因此NVIDIA GeForce 6系列的旗舰产品只有6800Ultra这一款（只有NV40这一颗核心，分为AGP和桥接PCIE的两个版本），而对手则有X800XT、X800 XT PE、X850XT等很多工艺的核心及很多版本，而且都未能完全击败6800Ultra。
2.首款支持DX9C标准的显卡，而对手的Radeon X800系列仅支持DX9b，正所谓风水轮流转，ATI经历了DX9初代辉煌之后，也尝到了落后就要挨打的滋味；
3.率先推出支持PCI-E的显卡，NVIDIA采用的是桥接技术，而ATI采用原生方案导致产品推出较晚，NVIDIA在PCI-E时代来临之际抢得先机；
4.“失传”多年的SLI双卡互联技术重出江湖，NVIDIA依靠SLI技术轻松将图形性能翻倍，性能大幅领先与对竞争手，这也迫使ATI依靠第三方解决方案开发并不成熟的CrossFire技术。
SLI技术大显神威，迫使ATI“连夜赶制”CrossFire技术
GeForce 6的成功彻底打乱了ATI的阵脚，以致于频出昏招，产品线极为混乱，当初奚落NVIDIA的“有路不走何必搭桥”豪言壮语也食言了，正所谓三十年河东三十年河西。
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● GeForce 7800GTX——半年内无竞争对手
在GeForce 6800Ultra大获成功的基础上，NVIDIA并没有在NV40核心的基础上改进高端产品，而是选择了进一步提升核心规模，由此诞生了拥有24条像素渲染管线的G70核心，性能遥遥领先于竞争对手。
7800GTX（256MB）
既不支持DX9C、交火技术也不成熟、性能方面更无法相提并论，此时的ATI面对GeForce 7800GTX是毫无还手之力，在此后半年多的时间内，7800GTX稳坐性能之王的宝座。而中低端产品6600系列也大获成功，因此NVIDIA并不急于推出基于GeForce 7架构的主流产品。
7800GTX 512MB由于频率大增发热不小，因此散热器改用双槽热管版本
终于在2005年底，ATI推出了首款DX9C产品X1800系列，但遗憾的是其R520核心依然只有16条像素渲染管线，即便依靠90nm工艺获得了超高的频率，但性能上还是无法完全击败7800GTX。不过未雨绸缪的NVIDIA也预留了一手，在X1800发布之后NVIDIA迅速推出了512MB显存版本的7800GTX，在显存容量翻倍的同时频率也大幅提升，此时的X1800XT根本没有任何取胜的机会。
● GeForce 7900GTX——避其锋芒，乘虚而入：
在2005年GeForce 7800GTX称霸图形市场半年之后，来自48个像素单元R580核心X1900XTX的挑战终于让NVIDIA下决心推出酝酿已久的7900GTX。G71核心架构与G70没有本质区别，可以把它看作是90nm工艺版的G70。但从G71核心上我们可以看到NVIDIA的另一种设计理念——与ATI R580完全相反的成本控制和功耗控制……
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● GeForce 7950GX2——双拳出击，誓夺王位：
48个像素单元的X1900XTX核心实力可不一般，24管线的7900GTX明显不是对手，虽然它拥有功耗和成本上的优势，但旗舰产品代表的是性能与实力，NVIDIA不甘心就这么败给X1900XTX。
于是经过多方面的尝试之后，在6月份NVIDIA终于亮出了杀手锏——双核心、1GB显存的7950GX2显卡！得益于良好的兼容性和成熟的SLI技术，7950GX2在任何主板上都能发挥出真正实力，两颗G71联手就可以轻易的击败X1900XTX。
在7950GX2显卡身上，G71低成本、低发热、低功耗的优势再次得到体现：两颗G71加起来的核心面积同R580相当，双PCB设计使用了两块8层PCB，其成本要低于一块12层PCB，分离式供电模块也不复杂。最终7950GX2的售价依然维持在5000多元的价格，在这类“超级显卡”的阵营里 ，这样的价格是极具竞争力的！
X1900XTX性能再强，也不可能是两片7900的对手，在众多测试中7950GX2毫无悬念的击败了X1900XTX，终于夺回了性能之王宝座！
7950GX2虽然实力强悍，但它也有很多无法回避的缺点，由于7950GX2拥有两颗G71核心以及1GB显存，以往N卡在功耗、发热和噪音方面的优势不复存在，实际上7950GX2在这方面比起X1900XTX有过之而无不及！另一方面7950GX2是基于SLI技术的产物，一些新游戏、新特效无法有效的利用双核心，7950GX2的性能自然比较差，所以7950GX2严重依赖于驱动的优化！
虽然7950GX2夺回了单卡性能之王的称号，而且两片7950GX2能够组建四核心Quad SLI，但NVIDIA的Quad SLI驱动一直都不够成熟，直到被8800GTX所取代都没能发布一款令人满意的驱动，所以7950GX2双卡还是不敌ATI CrossFire，ATI之后发布的X1950XTX就是针对7950GX2而来的！
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NVIDIA虽然依靠7950GX2重夺单卡性能之王的宝座，但在双卡方面Quad SLI很难取得突破，而且陈旧的GF7架构无法支持HDR+AA，事实上7950GX2只是权宜之计。而全新架构的G80才是NVIDIA更新产品线，从根本上击溃对手的重型武器，毫不夸张得说：GeForce 8800GTX的发布带领NV进入了一个黄金时代！
● 2006年11月8日 GeForce 8800GTX（G80）——DX10 统一渲染架构
G80核心的横空出世宣告了DX10时代的来临，8800GTX先于微软的Vista和DirectX 10发布，虽然当时没有任何一款DX10游戏（半年后才陆续面市），但8800GTX强大的DX9C性能已经给大家留下了深刻印象，双核心的7950GX2在8800GTX面前无地自容。
8800GTX强大的实力源自于多方面：从规格不难看出，G80是相当恐怖的一款GPU，核心拥有6.81亿个晶体管，是G71的2.5倍之多！这就奠定了G80庞大的渲染能力；其次颠覆传统Shader架构的标量流处理器，最大限度的提升了核心的执行效能；当然384Bit显存位宽也充分保证了数据吞吐能力；革命意义的架构以及强大的性能足以人为之疯狂！最后，由于发布时间很早，游戏开发商为NVIDIA新一代架构的鼎力优化与支持，也成就了其强大的DX10游戏性能。
当然G80也并非完美：它依然使用台积电90nm工艺制造，因此核心面积非常大，功耗以及发热也是再创新高，
G80的庐山真面目
顶级显卡自然是不惜成本、最高频率的配置，8800GTX超长的体形表明了自己的与众不同。8800GTX之所以这么长久是因为功耗太大使得供电模块变得非常复杂。8800GTX使用了12颗16M×32Bit规格的显存，组成了768MB 384Bit的配置，虽然没有使用GDDR4显存，但带宽已是再创新高。
由于之前我们对G80的架构以及核心引擎都进行了非常详细的分析与介绍，所以此处不再赘叙，感兴趣的朋友请看“为王位而生 GeForce8800全面解析测试”一文。
● 2007年5月8日，GeForce 8800Ultra（G80）
在得知竞争对手将会与5月份发布R600核心的HD2900XT之后，NVIDIA适时地放出了基于G80核心的高频版8800Ultra，当然这也是为了实现自家产品线半年更新的承诺。
严格来说8800Ultra并非全新产品，它只不过是将G80的制程从A2升级到A3，这样良品率和冲击高频的能力会好些；显存由1.0ns升级到0.8ns，另外散热器风扇作了些改进，虽然PCB没有任何变化，但是由于核心/流处理器/显存频率都提升不小，8800Ultra性能和GTX8800拉开了不小差距，顺理成章的成为新一代旗舰显卡。
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● 2008年3月18日，GeForce 9800GX2（G92×2）
G80强大的性能让GTX8800和8800Ultra难逢敌手，但是功耗也成倍增加，这一软肋从根本上阻止了它的平民化，于是G92核心应用而生。作为G80的改良版，G92工艺从90nm进化到65nm使得它功耗、发热、成本大幅下降。但是NVIDIA对于G92的定位并非旗舰，因此使用了256Bit显存来进一步控制成本。虽然G92核心的纹理单元和高清单元比G80强很多，而且核心频率大幅提高，但显存位宽限制了它的性能表现，基于G92单核的9800GTX未能超越一年前的8800GTX。难道NV在高端不思进取么？当然不是，原来NVIDIA另有打算，当年双G71核心的7950GX2灵魂附体，双G92核心9800GX2震撼登场！
拥有7.54亿晶体管的G92核心本身功耗发热就不低（相对G80是好些），做成双核心显卡自然对供电和散热提出了很高要求，所以9800GX2显卡的结构和散热系统都是史无前例的复杂，全密封式设计完全就像是一块板砖。
性能方面单颗G92可以达到接近于8800GTX的水平，双核心性能提高80%，9800GX2自然完全超越8800Ultra成为毫无争议新王者。双核心本身的效率不容置疑，但其弊端就在于组建Quad SLI之后四核心效率不高，当年的7950GX2完胜X1950XTX，7950GX2 Quad SLI却不敌X1950XTX CrossFire。好在DX10时代NVIDIA重新设定了渲染模式，在驱动优化方面下了大功夫，随着更多新游戏对多GPU系统提供优化支持，9800GX2 Quad SLI系统的性能还是令人相当满意的，四颗G92核心将3D图形性能提升到了新的境界！
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虽然NVIDIA和AMD的旗舰显卡性能差距较大，但双方的产品策略居然惊人的相似：G80和R600核心都是采用较老的成熟工艺，将晶体管堆到极限的产物，也就是通过暴力手段、不惜成本（512/384Bit）制造超强性能的显卡；而G92和RV670则是采用新工艺、向成本（256Bit）妥协之后的产物，因为功耗发热得到了有效控制，这就使得双核心方案成为可能，双方不约而同地发布了基于G92和RV670的双核心显卡及其3/4路并联系统，在单GPU性能原地踏步的情况下，通过多核心并联的方式大幅提升了3D性能上限，为发烧玩家提供了更强悍的解决方案。
然而四颗GPU已经达到了电脑系统可以承受的极限，继续提升3D性能又遇到了瓶颈，现在就必须重头来过，想方设法继续提升单GPU的实力。沉寂许久之后，新一代怪兽级GPU诞生了，它就是拥有14亿晶体管的GT200！
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● 8800GTX真正的接班人：GTX280
左：GTX280 右：9800GTX
第一眼看到GTX280显卡正面，感觉造型方面与9800GTX非常相似：全覆式的散热器外壳将显卡裹得严严实实，风扇位略显凹陷，这种设计的好处就是组建SLI或3路SLI时，即便两块显卡紧紧埃在一块，风扇也能吸入空气进行良好的散热。
● GTX280的背面酷似9800GX2
左：GTX280 右：9800GX2
显卡背面也安装了外壳，从这个角度看的话跟双核心9800GX2的造型又有些相似，当然这只是表象而已，如果将散热器和外壳拆掉的话，就可以发现GTX280显卡实际上最像8800GTX/Ultra。
● GTX280的PCB最像8800GTX
左：GTX280 右：8800GTX
可以看到，GTX280的核心安装了保护盖，输出部分被单独设计了一颗芯片安装在了接口附近，还有供电模快的设计，这些都与8800GTX/Ultra的PCB设计方案如出一辙！看来GTX280才是8800GTX的正统接班人！
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GTX280实力虽强，怎奈双拳难敌四手，3D图形性能宝座被HD4870X2无情的夺走。当时业界普遍认为此次NVIDIA根本没有机会反败为胜，因为庞大的GT200核心功耗发热太大，加上512Bit显存布线过于复杂，不可能使用两颗GT200核心制造双核心显卡来与HD4870X2相抗衡，但NVIDIA却做到了……
● 2009年01月 55nm王者GeForce GTX 295震撼发布
GTX280登上加冕还没有多久，AMD就推出了双核心的HD4870X2，将GTX280从性能宝座上逼了下来。虽然说用双核心与单核心对阵并不公平，但是性能宝座的名头却无法改变。2009年01月，NVIDIA以牙还牙，推出了双核心的GTX280显卡——GTX295，目标很明确：让HD4870X2下课！
GTX295和上一辈双核心显卡一样，都采用了双PCB双核心的结构，下图就是GTX295结构的立体图。
从图上可以看出，这个结构有点类似于三明治的结构，两片PCB将硕大的散热器夹在中间，结构看起来有一些怪异，但是但从两颗核心之间来说，避免了两颗核心距离太近引起的高温。
同时从另一个方面来讲，这样的设计正好可以只是采用一个散热器，就能满足两颗核心的散热，散热器的正反面都被两片PCB仅仅夹住，核心与散热器接触的部分采用纯铜材质，更加有利于导热，而两片PCB上的显存也都有相应的散热措施。这样的设计有效利用了散热器、显卡的面积，同时也减小了显卡的体重。但是，这样的设计对于散热器与显卡PCB的工艺要求相当高，而且这也是纯粹的专用散热器，成本势必高出很多。
GTX295三明治平面图
和9800GX2类似，GTX295仍然是通过一个类似于SLI桥的排线让两颗核心进行数据交换，而将两颗核心的数据进行运算、任务分配等都是由一颗桥接芯片来完成。
GTX295的两张PCB一张为主PCB，另一张为副PCB，主PCB上包含一颗核心和一颗IO芯片、一颗桥接芯片，并且带有SLI接口，用户可以使用此SLI接口组建Quad SLI；而副PCB上则没有桥接芯片，只有一颗核心和一个IO芯片。
● 性能强劲 功耗合理
在绝大多数游戏中，GTX295的性能表现都凌驾于HD4870X2之上，两片GTX295组建的Quad SLI平台性能也非常强悍，但是在部分游戏中还是因为驱动程序不完善，导致成绩不正常。不过总体来说，因为驱动程序所导致的问题还是要比AMD的HD4870X2 Quad CrossFire少一些。实际上，对于这种多核心显卡平台，驱动程序是至关重要的。
在GTX295的身上，我们看到的不仅仅是当今最强大的单卡，也给我们带来了更多的新技术，如文章前面介绍的通过一块显卡做3D渲染、一款显卡做PhysX物理加速就是非常重要的一个方面。同时，64xQ FSAA与遮光屏蔽功能也同样值得称道。
另外，GTX295所采用的55nm工艺也让显卡的功耗大幅度下降。大家知道，GTX280的单卡设定功耗就高达236w，而双核心的GTX295，设定功耗仅289w！
GTX295的发布，标志着NVIDIA再一次坐上了性能王者的宝座。此前NVIDIA被HD4800系列低价上市打个措手不及，不得已只能通过杀价来维持市占有率。中端市场，被HD4850、HD4870钳制，而高端市场被HD4870X2夺走了“单卡之王”的称号。虽然当时发烧友迫切希望NVIDIA推出双芯GTX280领衔市场，但受限于工艺发热等原因，迟迟不见踪迹。而现在，随着55nm工艺的成熟，那个熟悉的绿巨人NVIDIA又回来了，工艺进步带来的热量大幅下降，将发烧友的梦想——双芯GTX280成为了现实。
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如今GTX295这个怪兽已经是老树黄花，DX11时代来临ATI抢得头筹，HD5000系列风光无限，AMD已经提前布阵好了全线DX11产品，就等NVIDIA前来应战。可惜而NVIDIA方面的GF100依然是犹抱琵琶半遮面。GF100核心之所以延期这么久，一方面是因为NVIDIA遭遇了40nm新制程良率不足的困扰，另一方面GF100在核心架构方面的改进非常巨大，NVIDIA力图打造一颗在DX11和GPU计算方面都趋于完美的核心。
● GF100架构改进要点预览
如果说Cypress是“双核心”设计的话，那么GF100的流处理器部分就是“四核心”设计，因为其raster units（光栅化引擎）是以GPC（线程处理器簇）为单位的，一式四份。而raster units的功能就是以流水线的方式执行边缘/三角形设定(Edge/Triangle Setup)、光栅化(Rasterization)、Z轴压缩(Z-Culling)等操作。上页我们介绍过Cypress的Rasterizer和Hierarchial-Z双份的，而GF100则是四份的，虽然命名有所不同但功能是相同的。
另外，GF100拥有更多的PolyMorph（多形体引擎），是以SM（流处理器）为单位分配的，拥有多达16组。多形体引擎则要负责顶点拾取(Vertex Fetch)、细分曲面(Tessellation)、视口转换(Viewport Transform)、属性设定(Attribute Setup)、流输出(Stream Output)等五个方面的处理工作，DX11中最大的变化之一细分曲面单元(Tessellator)就在这里，因此GF100的理论Tessellation性能将会远超Cypress，因为Cypress只有一个Tessellator单元。
至于流处理器核心部分，则是经过了重新设计，与GT200/G92/G80相比是焕然一新，因此NVIDIA将其称为CUDA核心而不再是流处理器。
GF100的512个CUDA核心都符合IEEE 754-2008浮点算法(Cypress也是如此)和完整的32位整数算法，而后者在过去只是模拟的，事实上仅能计算24-bit整数乘法；同时全面引入的还有积和熔加运算(Fused Multiply-Add/FMA)。此外双精度浮点(FP64)性能大大提升，峰值执行率可以达到单精度浮点(FP32)的1/2，而过去只有1/8，AMD从R600开始到现在的Cypress核心都是1/5，没有做任何变化。
至于显存控制器方面的改进，还有显存ECC等外围功能就不多做介绍了。总而言之，GF100核心是GPU自从进入DX10时代以来，架构变化最大的一次，在GPU图形架构和并行计算架构方面都有了革命性的进步，因此备受玩家和业界期待。
GTX 480谍照
NVIDIA对于尚未发布的新品一直都比较低调，但整个业界还有玩家对于GF100都抱有很高的期望，因此不断的有相关产品技术资料还有产品实物图被曝光。现在据可靠消息表明GF100架构的GTX480显卡将在本月26日准时发布，届时我们将会为大家献上全方位的架构分析及性能评测，让我们一同期待吧！■
