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

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。

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)。

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)

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)

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。

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)。

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)。

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。

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。

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。