👌🏻 🍸 👲🏿 O desenvolvimento de placas gráficas nos anos 2000 ⛓️ 🏎️ ⁉️

Continuando a história do desenvolvimento de placas de vídeo do anterior - artigos , adaptadores de vídeo dos anos 2000.

VSA-100 e a nova geração de Voodoo

O chipset VSA-100 (Voodoo Scalable Architecture - Voodoo Scalable Architecture) foi lançado pela 3dfx em junho de 2000. A primeira placa de vídeo a usar esse chip (VSA-100x2) foi o Voodoo5 5500. Fabricado usando uma tecnologia de processo de 250 nm com 14 milhões de transistores. A memória SDRAM atingiu 64 MB, com um barramento de 128 bits. A frequência da GPU e da memória era de 166 MHz. Pela primeira vez, as placas gráficas Voodoo suportam cores de 32 bits em 3D, além de texturas com alta resolução de 2048x2048 pixels. Para compressão, foram utilizados os algoritmos FXT1 e DXTC. Um recurso do Voodoo5 5500 era seu alto desempenho ao usar o anti-aliasing.

A placa de vídeo foi produzida com diferentes interfaces, como AGP, PCI, etc. Também estava disponível uma versão para Macintosh, que possui dois conectores (DVI e VGA).

No outono do mesmo ano, a 3dfx lançou o Voodoo4 4500 com 32 MB de memória usando um chip VSA-100. O modelo acabou sendo bastante lento e significativamente inferior ao GeForce 2 MX e Radeon SDR.

A empresa 3Dfx anunciou o lançamento de uma produtiva placa de vídeo Voodoo5 6000 em 4 chips VSA-100 e com 128 MB de memória. Mas não foi possível finalmente implementar o projeto - sérias dificuldades financeiras levaram à falência o 3Dfx.

GeForce 2

Entre 2000 e 2001, a NVIDIA lançou uma série de placas gráficas GeForce 2 (GTS, Ultra, Pro, MX, etc.). Esses adaptadores de vídeo tinham um núcleo de 256 bits - um dos núcleos mais produtivos da época.

O modelo base é o GeForce 2 GTS (GigaTexel Shading), codinome NV15. Esta placa de vídeo foi fabricada usando uma tecnologia de processo de 180 nm e continha 25 milhões de transistores. A memória DDR SGRAM era de 32 MB ou 64 MB com uma frequência de 200 MHz e um barramento de 128 bits. O adaptador possui pipelines de 4 pixels. O NV15 incluiu suporte completo para DirectX 7, OpenGL 1.2, além de processamento de hardware de geometria e iluminação (T&L).

Radeon DDR e SDR

A ATI acompanhou o progresso e, em 2000, lançou o processador Radeon R100 (originalmente chamado Rage 6). Foi fabricado usando uma tecnologia de processo de 180 nm e suportou a tecnologia ATI HyperZ.

Com base no R100, as placas de vídeo Radeon DDR e SDR foram lançadas.

O Radeon DDR veio com 32 MB ou 64 MB de memória de vídeo. As frequências do núcleo e da memória eram 183 MHz, um barramento de 128 bits. A interface era AGP 4x. A placa de vídeo tinha 2 pipelines de pixel.

Uma versão simplificada do SDR diferia do Radeon DDR no tipo de memória usada e nas frequências mais baixas (166 MHz). A capacidade de memória do Radeon SDR foi fornecida apenas em 32 MB.

Radeon 8500 e Radeon 7500

Em 2001, dois chips Radeon 8500 e Radeon 7500 foram lançados com base no RV200.

O Radeon 8500 coletou os mais recentes desenvolvimentos da ATI e acabou sendo muito rápido. Foi fabricado usando uma tecnologia de processo de 150 nm e continha 60 milhões de transistores. As frequências do núcleo e da memória eram 275 MHz. Um barramento de 128 bits foi usado. A memória DDR SDRAM foi oferecida em duas versões: 64 MB e 128 MB. Havia tubulações de 4 pixels e a

Radeon 7500 foi fabricada usando a mesma tecnologia de processo de 150 nm, mas com 30 milhões de transistores. O núcleo trabalhava a uma frequência de 290 MHz e a memória a 230 MHz. Havia transportadores de 2 pixels.

GeForce 3

Em 2001, as GPUs GeForce 3 com o codinome NV20 foram lançadas. O processador foi produzido de acordo com a tecnologia de processo de 150 nm. A quantidade de memória oferecida em 64 MB e 128 MB. O barramento era de 128 bits e consistia em quatro controladores de 32 bits. O núcleo trabalhava com uma frequência de 200 MHz e a memória com uma frequência de 230 MHz. Havia transportadores de 4 pixels e produtividade de 800 bilhões de operações / s. A largura de banda da memória era de 7,36 Gb / s.

O dispositivo era compatível com o nFinite FX Engine, permitindo criar um grande número de diferentes efeitos especiais. Houve uma arquitetura LMA (Lightspeed Memory Architecture) aprimorada.

A linha de placas de vídeo consistia em modificações da GeForce 3, GeForce 3 Ti 200 e Ti 500. Elas diferiam na velocidade do relógio, desempenho e largura de banda da memória.

GeForce 3 Ti 200: núcleo de 175 MHz, memória de 200 MHz; 700 bilhões de operações / s; Largura de banda de 6,4 Gb / s.

GeForce 3 Ti 500: núcleo de 240 MHz e memória de 250 MHz; 960 bilhões de operações / s; Largura de banda de 8,0 Gb / s.

GeForce 4

A próxima placa gráfica da NVIDIA foi a GeForce 4, lançada em 2002. Dois tipos de placas gráficas foram emitidos com esse nome: Ti de alto desempenho (Titanium) e MX econômico.

A linha GeForce 4 Ti foi apresentada pelos modelos Ti 4400, Ti 4600 e Ti 4200. As placas de vídeo diferiam nas velocidades de clock do núcleo e da memória. A quantidade de memória de vídeo era de 128 MB (o Ti 4200 também oferecia uma opção para 64 MB). O Titanium usou um controlador de memória de 4 canais de 128 bits com o LightSpeed Memory Architecture II, havia 4 unidades de renderização, 8 unidades de textura, 2 T&L, havia um subsistema de suavização de serrilhado Accuview e o mecanismo de sombreamento nFiniteFX II, que oferece suporte total ao DirectX 8.1 e OpenGL 1.3. O modelo GeForce 4 Ti 4200 foi o mais comum devido ao seu alto desempenho a um preço acessível.

O GeForce 4 MX herdou a arquitetura GeForce 2 (com maior velocidade). Eles foram baseados no chip NV17, fabricado pela tecnologia de processo de 150 nm e composto por 27 milhões de transistores. A quantidade de memória de vídeo era de 64 MB. A GPU tinha 2 unidades de renderização, 4 unidades de textura, 1 unidade de T&L, um controlador de memória de 2 canais e 128 bits com o LightSpeed Memory Architecture II. O chip também tinha um subsistema anti-aliasing Accuview.

Radeon 9700 Pro

No verão de 2002, a ATI lançou o chip R300, que foi fabricado com a tecnologia de processo de 150 nm e continha cerca de 110 milhões de transistores. Ele tinha pipelines de 8 pixels. O chip também suportava técnicas aprimoradas de anti-aliasing.

Com base no R300, uma placa de vídeo Radeon 9700 com velocidades de clock do núcleo de 325 MHz e memória de 310 MHz foi lançada. A capacidade da memória era de 128 MB. O barramento de memória era um DDR de 256 bits.

No início de 2003, a Radeon 9700 foi substituída pela placa de vídeo Radeon 9800. Novas soluções foram construídas no chip R350, com um aumento na velocidade do clock e a conclusão de unidades shader, um controlador de memória.

GeForce FX

A GeForce FX é a quinta geração de GPUs desenvolvidas e lançadas pela NVIDIA entre o final de 2002 e 2004. Uma das primeiras placas de vídeo da série GeForce FX possuía métodos avançados de filtragem anti-aliasing e anisotrópico. Ele suportava vértices e pixel shaders versão 2.0. Graças à representação de cores de 64 e 128 bits, a qualidade das imagens vívidas melhorou. O chip NV30 foi fabricado usando uma tecnologia de processo de 130 nm e trabalhou com um barramento AGP 8x de 128 bits, suportando memória DDR2.

A GeForce FX foi apresentada em várias modificações: de nível básico (5200, 5300, 5500), mid-range (5600, 5700, 5750), high-end (5800, 5900, 5950), entusiasta (5800 Ultra, 5900 Ultra, 5950 Ultra). O barramento usado era de 126 e 256 bits.

Com base no NV30, foi criado um dispositivo topo de linha de nova geração - a placa de vídeo GeForce FX 5800. A memória de vídeo atingiu 256 MB, a frequência do núcleo foi de 400 MHz e a memória foi de 800 MHz. No 5800 Ultra, a frequência do núcleo aumentou para 500 MHz e a memória - até 1000 MHz. Os primeiros cartões baseados em NV30 apresentavam um sistema de refrigeração inovador.

GeForce 6 Series

O desenvolvimento de placas de vídeo continuou ativamente e em 2004 foi lançado o próximo produto da empresa - GeForce 6 Series (codinome NV40).

O chip NV40 também foi fabricado usando a tecnologia de processo de 130 nm, que não impediu que se tornasse mais econômico. A modificação dos pipelines de pixels tornou possível processar até 16 pixels por ciclo. Havia pipelines de 16 pixels no total. As placas de vídeo suportam pixel e vertex shaders versão 3.0, tecnologia UltraShadow (renderização de sombras). Além disso, a GeForce 6 Series decodificou os formatos de vídeo H.264, VC-1 e MPEG-2 usando a tecnologia PureVideo. O NV40 trabalhou através de um barramento de 256 bits, enquanto usava módulos de memória muito rápidos, como o GDDR3.

Um dos primeiros modelos, a placa gráfica GeForce 6800 foi muito produtiva e atraiu os jogos mais recentes da época. Funcionou tanto pela interface AGP quanto pelo barramento PCI Express. A frequência do núcleo era de 325 MHz e a frequência da memória era de 700 MHz. A quantidade de memória atingiu 256 MB ou 512 MB.

Radeon X800 XT

ATI estava em uma posição melhor. Em 2004, a empresa lançou o chip R420 de 130nm (uma versão avançada do R300). Os pipelines de pixel foram divididos em quatro blocos de quatro pipelines em cada (um total de 16 pipelines de pixel). O número de pipelines de vértices aumentou para 6. Como o R420 não suportava o trabalho de shaders de terceira geração, ele funcionava com a tecnologia HyperZ HD atualizada.

A placa de vídeo mais poderosa e produtiva da nova linha Radeon foi a X800 XT. O cartão foi equipado com memória GDDR3 de 256 MB e capacidade de barramento de 256 bits. A frequência operacional atingiu 520 MHz no núcleo e 560 MHz na memória. A Radeon X800 XT foi vendida em duas versões: AGP e PCI Express. Além da versão regular, havia uma Radeon X800 XT Platinum Edition, que possui maiores frequências de chip e memória.

GeForce 7800 GTX

Em 2005, foi lançado o chip G70, que formava a base das placas de vídeo da série GeForce 7800. O número de transistores aumentou para 302 milhões.

O número de pipelines de pixels dobrou - até 24 peças. ALUs adicionais foram adicionadas a cada pipeline, responsável pelo processamento dos pixel shaders mais populares. Assim, o aumento do desempenho de chips em jogos focados no desempenho de processadores de pixel.

A GeForce 7800 GTX foi a primeira placa gráfica baseada em G70. A frequência do núcleo era de 430 MHz, memória - 600 MHz. Foi usado o GDDR3 rápido, bem como um barramento de 256 bits. A capacidade da memória era de 256 MB ou 512 MB. A GeForce 7800 GTX trabalhou exclusivamente por meio da interface PCI Express x16, que finalmente começou a substituir o AGP antigo.

GeForce 7950 GX2

O evento de 2006 da NVIDIA foi o lançamento da primeira placa gráfica GeForce 7950 de dois chips, criada usando a tecnologia de processo de 90 nm. A NVidia 7950 GX2 tinha um chip G71 em cada uma das placas. O núcleo da placa de vídeo trabalhava na frequência de 500 MHz, a memória na frequência de 600 MHz. A quantidade de memória de vídeo do tipo GDDR3 era de 1 GB (512 MB por chip), um barramento de 256 bits.

O novo cartão otimizou o consumo de energia e melhorou o sistema de refrigeração. O lançamento do 7950 GX2 marca o início da tecnologia Quad SLI, que permite o uso simultâneo do poder de várias placas gráficas para processar imagens 3D.

Radeon X1800 XT, X1900

Com base no R520, a placa gráfica Radeon X1800 XT foi desenvolvida. A placa estava equipada com uma memória GDDR3 de 256 MB ou 512 MB, operando a uma frequência de 750 MHz. Um barramento de 256 bits foi usado.

As placas gráficas Radeon X1800 XT não estão no mercado há muito tempo. Logo eles foram substituídos por adaptadores da série Radeon X1900 XTX baseados no chip R580. O processador é totalmente compatível com as especificações de nível de hardware SM 3.0 (DirectX 9.0c) e mistura HDR no formato FP16, com a capacidade de compartilhar MSAA. O número de pipelines de pixels foi aumentado no novo chip - até 48. A frequência principal era de 650 MHz e a memória - 775 MHz.

Seis meses depois, o chip R580 + saiu com um novo controlador de memória que funciona com o padrão GDDR4. A frequência da memória foi aumentada para 2000 MHz, enquanto o barramento permaneceu em 256 bits. As principais características do chip permanecem as mesmas: pipelines de 48 pixels, 16 de textura e 8 de vértice. A frequência do núcleo era 625 MHz, a memória era mais - 900 MHz.

GeForce 8800 GTX

Em 2006, várias placas de vídeo foram lançadas com base no processador G80, sendo a mais poderosa a GeForce 8800 GTX. O G80 foi um dos chips mais complexos da época. Foi produzido usando a tecnologia de processo de 90 nm e continha 681 milhões de transistores. O núcleo trabalhava a uma frequência de 575 MHz, a memória a uma frequência de 900 MHz. A frequência das unidades de shader unificadas era de 1350 MHz. A GeForce 8800 GTX tinha 768 MB de memória de vídeo GDDR3 e a largura do barramento era de 384 bits. Novos métodos de anti-aliasing foram suportados, o que permitiu que as unidades ROP trabalhassem com a luz HDR no modo MSAA (multisample anti-aliasing). A tecnologia PureVideo foi desenvolvida.

A arquitetura GeForce 8800 GTX provou ser particularmente eficiente e, durante vários anos, foi uma das placas gráficas mais rápidas.

Radeon HD2900 XT, HD 3870 e HD 3850

Em 2007, foi lançado o carro-chefe Radeon HD2900 XT, baseado no chip R600. A frequência principal da placa de vídeo era 740 MHz, memória GDDR4 - 825 MHz. Um barramento de memória de 512 bits foi usado. A quantidade de memória de vídeo atingiu 512 MB e 1 GB.

Um desenvolvimento mais bem-sucedido foi o processador RV670, lançado no mesmo ano. Quase não diferiu na arquitetura de seu antecessor, mas foi fabricado de acordo com a tecnologia de processo de 55 nm e com um barramento de memória de 256 bits. Suporte para DirectX 10.1 e Shader Model 4.1. Com base no processador, foram produzidas placas de vídeo Radeon HD 3870 (frequência central 775 MHz, memória 1125 MHz) e Radeon HD 3850 (frequência central 670 MHz, memória 828 MHz) com capacidade de memória de vídeo de 256 MB e 512 MB e um barramento de 256 bits.

GeForce 9800

O chip G92 formou a base da GeForce 9800 GTX - uma das placas gráficas mais rápidas e acessíveis. Foi fabricado de acordo com a tecnologia de processo de 65 nm. A frequência do núcleo era 675 MHz, a frequência da memória era 1100 MHz e o barramento era de 256 bits. A capacidade de memória foi oferecida em duas versões: 512 MB e 1 GB. Um pouco mais tarde, apareceu o modelo GTX +, que se distinguia por uma tecnologia de processo de 55 nm e uma frequência de núcleo de 738 MHz.

Outra placa de vídeo de dois chips GeForce 9800 GX2 também apareceu nesta linha. Cada um dos processadores tinha especificações, como a GeForce 8800 GTS 512 MB, apenas com frequências diferentes.

GeForce GTX 280 e GTX 260

Em 2008, a NVIDIA lançou o chip GT200, usado nas placas gráficas GeForce GTX 280 e GTX 260. O chip foi fabricado usando a tecnologia de processo de 65 nm e continha 1,4 bilhão de transistores, tinha 32 ROPs e 80 unidades de textura. O barramento de memória aumentou para 512 bits. Também foi adicionado suporte para o mecanismo de física PhysX e a plataforma CUDA. A frequência principal da placa de vídeo era de 602 MHz e o tipo de memória GDDR3 - 1107 MHz.

A placa de vídeo GeForce GTX 260 usava o barramento GDDR3 de 448 bits. A frequência do núcleo atingiu 576 MHz e a memória - 999 MHz.

Radeon HD 4870

A placa de vídeo sênior da nova linha chamava-se Radeon HD 4870. A frequência principal era de 750 MHz e a memória trabalhava a uma frequência efetiva de 3600 MHz. Com a nova linha de placas gráficas, a empresa continuou sua nova política para o lançamento de dispositivos que poderiam competir com sucesso no segmento Middle-End. Portanto, a Radeon HD 4870 tornou-se uma concorrente digna da placa de vídeo GeForce GTX 260. E o líder da linha HD 4000 foi rapidamente escolhido pela próxima solução de chip duplo Radeon HD 4870X2. A arquitetura da própria placa de vídeo correspondia à da Radeon HD 3870X2, sem contar a presença da interface Sideport, vinculando diretamente os dois núcleos para a troca mais rápida de informações.

GeForce GTX 480

Em 2010, a NVIDIA introduziu o GF100 com a arquitetura Fermi, que formou a base da placa de vídeo GeForce GTX 480. O GF100 foi fabricado usando a tecnologia de processo de 40 nm e recebeu 512 processadores de fluxo. A frequência do núcleo era de 700 MHz e a memória - 1848 MHz. A largura do barramento era de 384 bits. A quantidade de memória de vídeo GDDR5 atingiu 1,5 GB.

O chip GF100 suporta DirectX 11 e Shader Model 5.0, bem como a nova tecnologia NVIDIA Surround, que permite implantar aplicativos em três telas, criando o efeito de imersão completa.

Fichas Cypress e Cayman

A AMD lançou um chip Cypress de 40 nm. Os desenvolvedores da empresa decidiram mudar a abordagem e não usar exclusivamente valores alfanuméricos. Uma geração de chips começou a receber nomes próprios. O próprio princípio da arquitetura Cypress continuou as idéias do RV770, mas o design foi redesenhado. O número de processadores de fluxo, unidades de textura e ROPs dobrou. O suporte para DirectX 11 e Shader Model 5.0 foi exibido. Cypress introduziu novos métodos de compressão de textura que permitiam aos desenvolvedores usar texturas grandes. A AMD também introduziu a nova tecnologia Eyefinity, mais tarde a tecnologia NVIDIA Surround se tornou sua contrapartida completa.

O chip Cypress foi implementado em uma série de placas de vídeo Radeon HD 5000. Logo, a AMD também lançou uma solução Radeon HD 5970 de chip duplo. Em geral, o Cypress teve muito sucesso.

A série de placas de vídeo Radeon HD 6000, lançada no final de 2010, foi projetada para competir com os aceleradores GeForce GTX 500. As placas gráficas foram baseadas no chip Cayman. Ele usou uma arquitetura VLIW4 ligeiramente diferente. O número de processadores de fluxo era de 1536 peças. O número de módulos de textura aumentou - havia 96. Cayman também conseguiu trabalhar com o novo algoritmo de suavização AA de qualidade aprimorada. A largura do barramento de memória do chip era de 256 bits. As placas de vídeo usavam memória GDDR5.

GeForce GTX 680

Desde 2011, a NVIDIA lançou uma geração de aceleradores gráficos. Um dos modelos notáveis foi o GeForce GTX 680, baseado no chip GK104, produzido com a tecnologia de processo de 28 nm. A frequência do núcleo é 1006 MHz, a frequência da memória é 6008 MHz, o barramento GDDR5 de 256 bits.

Em 2013, a empresa lançou o chip GK110, que é baseado nos principais modelos GeForce GTX 780 e GeForce GTX Titan. Um barramento GDDR5 de 384 bits foi usado e a quantidade de memória aumentou para 6 GB.

O desenvolvimento de placas gráficas nos anos 2000