電腦達人養成計畫 5-15:NVIDIA 的絕地反攻與 ATI 由盛轉衰的起點

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NV44 最終以 GeForce 6500 與 GeForce 6200 兩大系列的名稱發售,其中定位較高的 6500 系列可分為 6500 (400/666 MHz) 與 6500 LE (基於 NV43,多了兩組渲染輸出單元,但時脈只有 300/400 MHz) 兩款,記憶體頻寬的部分均為 128-bit。

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至於擔綱系列編成當中最入門產品的 GeForce 6200 系列則先後有過三個版本,分別是 6200 (基於 NV43,多了兩組渲染輸出單元,時脈為 300/550 MHz,搭配 DDR2 記憶體)、6200 TurboCache (支援 TurboCache 功能,但記憶體頻寬只有 64-bit,350/700 MHz) 以及後來以 NV43 為基礎屏蔽掉一半像素管線、只留下一組頂點渲染器、砍掉一半材質對應單元的 6200 LE (350/532 MHz,記憶體頻寬為 64-bit)。

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不過由於當時入門級電腦的 PCI Express 仍然不普及,因此 GeForce 6200 往往需要搭配 BR02 晶片作成 AGP 版本才賣得出去,因此後來 NVIDIA 又以 NV44 為基礎推出了原生 AGP 版本-NV44A,並以 GeForce 6200A 之名發售。

ATI Radeon R400 (X700/X800 系列)

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發佈時間:2004 年 05 月
API 支援:Direct3D 9.0b、OpenGL 2.0
Shader Model 版本:Vertex Shader 2.0, Pixel Shader 2.0
像素渲染器 (PS):16 組/頂點渲染器 (VS):6 組/材質對應單元 (TMUs):16 組/著色輸出單元 (ROUs):16 組 (R420/R430/R481/R423)
像素渲染器 (PS):8 組/頂點渲染器 (VS):6 組/材質對應單元 (TMUs):8 組/著色輸出單元 (ROUs):8 組 (RV410)

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相較於 NVIDIA 在 GeForce 6 這一世代的勵精圖治與力求雪恥來說,2004 年的 ATI 應該就只有不長進這三個字可以形容了吧?在 2004 年 ATI 端出的產品是 Radeon R400,不同於當年 Radeon R300 在架構上超車 NVIDIA 打了漂亮的一仗,Radeon R400 這代基本上就只是一代「吃老本」的產品 (或許是太過輕敵,加上被 NVIDIA 當時放出的各種 NVIDIA 前途慘淡的煙霧彈迷惑了吧?),真正的次世代產品要等到下一代的 R500 才會現身。

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為什麼這麼說呢?實際上 R400 的架構與前作 R360 幾乎是一模一樣的東西 (其實叫做 R370 可能還比較貼切),除了製程提升 (從 150 奈米提升到 130 奈米) 與「加寬」之外並沒有太多新的技術,舉例來說對 DirectX API 的支援能力仍然停留在 DirectX 9.0b,因此 ATI Radeon R400 是無法完整支援 Shader Model 3.0 的 (即便 ATI 在宣傳的時候還是宣稱 R400 可以支援 SM 3.0,但實際上只有 NVIDIA 先做出完整實作 SM 3.0 的 GPU,至於 ATI 則要等到下一代的 R500 才會完整支援 DirectX 9.0c,R400 本身只支援 SM 2.0 延伸加強,將可接受的指令長度大幅提升後的版本 SM 2.0b)。

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從架構上來說第一眼可以看到的差距應該就是 Vertex Shader (上圖) 與 Pixel Shader (下圖) 的數量在 R400 時代得到了顯著的增加吧?頂點渲染器的數量從 4 組提高到 6 組,增加了 50%,而像素渲染器的部分更是一口氣多了一倍,改為四組像素管線每組包含四個像素渲染器的龐大設計,相應的 TMU 與 ROP 的數量也成長了一倍,這正是 R400 世代性能提升的主要來源,至於內容上則沒有太大改變,以 Vertex Shader 來說,唯一比較大的改變是內部的 ALU 現在可以在單一週期中完成 sin 與 cos 三角函數的運算,但像素管線的浮點運算能力仍然只有 FP24 (這次換成 ATI 被 NVIDIA 笑畫質差了)。

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而另一項新功能則是被稱為 3Dc 的材質壓縮技術,透過使用曲面法線貼圖 (Normal Map) 技術來達成節省記憶體頻寬的效果 (讓記憶體不必隨時載入所有用於組成 3D 模型的多邊形,而是先產生一個「簡化版」的 3D 模型之後將實體與簡化版比對生成 Normal Map,之後只要再記憶體當中載入簡化版模型與 Normal Map 就可以達成將整個 3D 模型完整載入的效果了),以 ATI 的官方說法而言可以讓光影效果更加真實。

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不過不幸的是 3Dc 材質壓縮技術並沒有被廣泛採用 (其實好像根本沒有半家真的採用,畢竟只有 ATI 自家搞這套),絕大多數遊戲廠商還是只使用 DirectX 本身提供的材質壓縮技術來編寫程式。

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至於架構圖上比較不明顯的改進則是出現在 HyperZ 技術上,在 R300 時期 HyperZ 可以處理的解析度最大僅到 1600×1200,而 R400 改良後的 HyperZ HD 則可以處理最大 1920×1080 解析度的情況,而且在超出最高解析度限制時,仍然可以透過部分利用 HyperZ 單元的方式來提供 HyperZ 帶來的性能提升,而不像前作在解析度超過上限的情況下就只能關閉 HyperZ 功能,因此在高解析度模式下 R400 的表現會比 R300 有比較明顯的提升。

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Andrew Huanghttps://isite.tw
對於未來的生活充滿茫然,正在尋找與嘗試各種不同的方向,試圖找到一條可以繼續走下去的道路。
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