NV11/15的消息一直是近几个月来3D Fans最关心的话题之一. 从1月至今, 有关NV11/15规格的细节一直没有定论. 随着Voodoo4/5发售日益临近, nVidia也开始准备公开发布NV11/15. nVidia坚信, 由于即将发布的NV11/15拥有比Voodoo4/5更强的性能并能提供更多的3D特性. 正如去年3dfx在Comdex发布Voodoo4/5一样, nVidia在3dfx Voodoo4/5发售时宣布NV11/15的规格, 将令许多已决定购买Voodoo4/5用户有更佳的选择.

在nVidia 0.22微米技术日益成熟的时候, 我们终于看到新的GPU将以0.18微米制程,相信这是大家所期待已久的了. 由于减少了芯片面积, 不但可以减少成本,而且功耗也将更低. 使用0.18微米制程的NV15的功耗将比0.22微米制程的GeForce 256减少了两倍, 而较低端的NV11功耗更比NV15少30%. 除了功耗的降低外, 采用新的工艺将允许NV11/15使用比GeForce更高的核心频率. 由于NV11/15集成了更多的集体管, 所以虽然以更先进的流程制造, 但其频率可能并不会比GeForce大幅增长. 不过160MHz将是普遍认为较合理的方案之一. 当然, nVidia同时也有更高端的NV15GL计划, NV15GL可能将采用高达200MHz的核心频率. 与核心频率一样, NV11/15采用的显存也是我们非常关心的问题, 由于NV15采用了全新的架构, 所以传统SDRAM已无法满足NV15的要求, 所以, NV15将可能采用200MHz以上的DDR-RAM, DDR-RAM现已逐步走向成熟, 相信在NV15上的运用应该不会有太大的问题. 由于离NV11/15发售仍有一段时间, 所以nVidia现在首要任务就是完成最新的0.18微米生产线的转产工作. 届时, nVidia NV11/15全线出击, 将分别对抗3dfx Voodoo4/5.

按nVidia原先的计划, nV11/15将仅仅只是一个NV10(GeForce 256)的改进版而已, 它将以提高核心及显存频率来提高性能, 并将于今年3月上市. 但显然3dfx Voodoo4/5的出现打破了nVidia的计划, 按照原定的NV15性能, 并没有办法与更高端的Voodoo5相抗衡. 所以, nVidia最终决定NV11/15将采用一些原先NV20才使用的技术. 这样, nVidia在下一代图形芯片之争中, 将有更大的胜算.

新的发展方向

在NV11/15中, 其中较为特别的是低端的NV11芯片, 由于其极低的功耗,将使其非常适合用于笔记本电脑. 配备了NV11的笔记本除了拥有空前的性能外, 还将首次出现对T&L的支持,在这之前,笔记本电脑使用最强的图形卡也就是S3的Savage 4 便携版.可以想象具备如些3D加速性能的笔记本在市场上与同类产品的竞争力, 但同时也必须指出的是, 更多的人并不使用笔记本进行游戏, 更不可以用笔记本连Quake 3 Arena. 所以,如果NV11便携版不具备令人满意的价格的话,我们无法预测nVidia究竟能在便携机市场有多大做为.

在惊讶不断进步的3D图形技术给我们视觉上带来极大震撼的同时, 我们不得不对其发展速度感到担心,图形加速卡的发展已经超越了CPU, 新芯片的上市周期已经越来越短了.对于任何一个消费者来说,并不希望看到自已购买的芯片在5-6个月后成为过时的产品.虽然现在这已经是一个不可否认的事实.

NV11/15的性能

我想这是所有人都关心的问题,新的GPU NV11/15究竟在性能方面有何改进呢? 让我们来看看吧!!

单周期2或4条渲染管线, 双纹理设计
与GeForce相比, NV11/15最大的特点就是可以在一条渲染管线内完成多纹理材质贴图, 这项技术革新将使NV11/15在多纹理游戏下的填充率较GeForce有极大的增长, 从而在性能上有将大幅度的增长.
我们知道,GeForce采用了四条独立的渲染流水线, 每个流水线可以处理1个像素, 所以GeForce具有120 X4 =480MT/s的填充率. 而NV15新的流水线使用了与GeForce相同的4条, 但在4个独立像素中, 每像素可以同时叠加一个或两个纹理, 注意,这并不意味着NV15可以在单周期处理4x2=8个像素, 因为这项功能只应用于多纹理游戏环境中. 尽管如此, 160MHz基本频率的NV15仍将具备640Mpixel/s的填充率, 多纹理时的填充率则为1.28GTexel/S. 很可惜, NV15仍然没法令单纹理下的填充率达到Voodoo5的水平. 但很显然, 其在多纹理游戏下的优势将非常明显. 虽然3dfx VSA-100每时钟可以同时处理2个像素, 像在进行多纹理处理时, 他与Voodoo3一样仅仅只是单管线双纹理处理. 这样, 最高端的Voodoo5 6000也仅有1.43GTexel/S的填充率, NV15已与其非常接近了, 但价格肯定不会定于离谱的599美元.
NV11同样也采用了与NV15类似的渲染引擎, 不过将NV15的四重渲染流水线改为二条. 所以,其填充率也就仅为NV15的一半.

与其它芯片渲染引擎相比有什么特点

尽管在此之前,S3推出的Savage 2000也具备了单周期双重渲染流水线+双重纹理,或单周期四纹理的引擎, 与NV15的3D引擎相比, 一旦游戏不支持多重贴图的话, Savage 2000的实际填充率将大幅下降, 仅能达到250MP/s.实际上,Savage 2000的真实填充率也仅为250MP/s.

3dfx的VSA-100自发布后,一直是一款备受睹目的芯片,VSA-100除了具备Voodoo3的单周期每像素双重纹理贴图的架构外, 还具备单周期双重像素的填充能力, 不过非常可惜的是, 在进行双重像素贴图时就无法使用双重纹理功能, 同时, 在进行多重纹理贴图时每时钟仅能处理一个像素. 不过SLI技术确实可以帮助Voodoo5达到更高的填充率, 通过平行的双重或四重渲染管道, Voodoo5可以达到二倍和四倍的填充率, 但问题就是,在进行多重纹理贴图时, 填充率将变为单枚VSA100填充率x2x1或x4x1个像素,而不是平时的x2x2或x4x2.

不过, ATI在GDC会大发布了全新的RAGE6C图形芯片, 其全新的图形引擎将具备双渲染管线+3纹理的全新设计, 这一设计将使RAGE6C在进行环境凹凸映射时甚至不会造成速度的下降, 多重纹理, 将是未来业务发展的方向之一.

几种芯片单纹理及多重纹理下的像素填充效率对比.

Terry

前言

NV11/15的消息一直是近几个月来3D Fans最关心的话题之一. 从1月至今, 有关NV11/15规格的细节一直没有定论. 随着Voodoo4/5发售日益临近, nVidia也开始准备公开发布NV11/15. nVidia坚信, 由于即将发布的NV11/15拥有比Voodoo4/5更强的性能并能提供更多的3D特性. 正如去年3dfx在Comdex发布Voodoo4/5一样, nVidia在3dfx Voodoo4/5发售时宣布NV11/15的规格, 将令许多已决定购买Voodoo4/5用户有更佳的选择.

在nVidia 0.22微米技术日益成熟的时候, 我们终于看到新的GPU将以0.18微米制程,相信这是大家所期待已久的了. 由于减少了芯片面积, 不但可以减少成本,而且功耗也将更低. 使用0.18微米制程的NV15的功耗将比0.22微米制程的GeForce 256减少了两倍, 而较低端的NV11功耗更比NV15少30%. 除了功耗的降低外, 采用新的工艺将允许NV11/15使用比GeForce更高的核心频率. 由于NV11/15集成了更多的集体管, 所以虽然以更先进的流程制造, 但其频率可能并不会比GeForce大幅增长. 不过160MHz将是普遍认为较合理的方案之一. 当然, nVidia同时也有更高端的NV15GL计划, NV15GL可能将采用高达200MHz的核心频率. 与核心频率一样, NV11/15采用的显存也是我们非常关心的问题, 由于NV15采用了全新的架构, 所以传统SDRAM已无法满足NV15的要求, 所以, NV15将可能采用200MHz以上的DDR-RAM, DDR-RAM现已逐步走向成熟, 相信在NV15上的运用应该不会有太大的问题. 由于离NV11/15发售仍有一段时间, 所以nVidia现在首要任务就是完成最新的0.18微米生产线的转产工作. 届时, nVidia NV11/15全线出击, 将分别对抗3dfx Voodoo4/5.

按nVidia原先的计划, nV11/15将仅仅只是一个NV10(GeForce 256)的改进版而已, 它将以提高核心及显存频率来提高性能, 并将于今年3月上市. 但显然3dfx Voodoo4/5的出现打破了nVidia的计划, 按照原定的NV15性能, 并没有办法与更高端的Voodoo5相抗衡. 所以, nVidia最终决定NV11/15将采用一些原先NV20才使用的技术. 这样, nVidia在下一代图形芯片之争中, 将有更大的胜算.

新的发展方向

在NV11/15中, 其中较为特别的是低端的NV11芯片, 由于其极低的功耗,将使其非常适合用于笔记本电脑. 配备了NV11的笔记本除了拥有空前的性能外, 还将首次出现对T&L的支持,在这之前,笔记本电脑使用最强的图形卡也就是S3的Savage 4 便携版.可以想象具备如些3D加速性能的笔记本在市场上与同类产品的竞争力, 但同时也必须指出的是, 更多的人并不使用笔记本进行游戏, 更不可以用笔记本连Quake 3 Arena. 所以,如果NV11便携版不具备令人满意的价格的话,我们无法预测nVidia究竟能在便携机市场有多大做为.

在惊讶不断进步的3D图形技术给我们视觉上带来极大震撼的同时, 我们不得不对其发展速度感到担心,图形加速卡的发展已经超越了CPU, 新芯片的上市周期已经越来越短了.对于任何一个消费者来说,并不希望看到自已购买的芯片在5-6个月后成为过时的产品.虽然现在这已经是一个不可否认的事实.

NV11/15的性能

我想这是所有人都关心的问题,新的GPU NV11/15究竟在性能方面有何改进呢? 让我们来看看吧!!

单周期2或4条渲染管线, 双纹理设计
与GeForce相比, NV11/15最大的特点就是可以在一条渲染管线内完成多纹理材质贴图, 这项技术革新将使NV11/15在多纹理游戏下的填充率较GeForce有极大的增长, 从而在性能上有将大幅度的增长.
我们知道,GeForce采用了四条独立的渲染流水线, 每个流水线可以处理1个像素, 所以GeForce具有120 X4 =480MT/s的填充率. 而NV15新的流水线使用了与GeForce相同的4条, 但在4个独立像素中, 每像素可以同时叠加一个或两个纹理, 注意,这并不意味着NV15可以在单周期处理4x2=8个像素, 因为这项功能只应用于多纹理游戏环境中. 尽管如此, 160MHz基本频率的NV15仍将具备640Mpixel/s的填充率, 多纹理时的填充率则为1.28GTexel/S. 很可惜, NV15仍然没法令单纹理下的填充率达到Voodoo5的水平. 但很显然, 其在多纹理游戏下的优势将非常明显. 虽然3dfx VSA-100每时钟可以同时处理2个像素, 像在进行多纹理处理时, 他与Voodoo3一样仅仅只是单管线双纹理处理. 这样, 最高端的Voodoo5 6000也仅有1.43GTexel/S的填充率, NV15已与其非常接近了, 但价格肯定不会定于离谱的599美元.

NV11同样也采用了与NV15类似的渲染引擎, 不过将NV15的四重渲染流水线改为二条. 所以,其填充率也就仅为NV15的一半.

与其它芯片渲染引擎相比有什么特点

尽管在此之前,S3推出的Savage 2000也具备了单周期双重渲染流水线+双重纹理,或单周期四纹理的引擎, 与NV15的3D引擎相比, 一旦游戏不支持多重贴图的话, Savage 2000的实际填充率将大幅下降, 仅能达到250MP/s.实际上,Savage 2000的真实填充率也仅为250MP/s.

3dfx的VSA-100自发布后,一直是一款备受睹目的芯片,VSA-100除了具备Voodoo3的单周期每像素双重纹理贴图的架构外, 还具备单周期双重像素的填充能力, 不过非常可惜的是, 在进行双重像素贴图时就无法使用双重纹理功能, 同时, 在进行多重纹理贴图时每时钟仅能处理一个像素. 不过SLI技术确实可以帮助Voodoo5达到更高的填充率, 通过平行的双重或四重渲染管道, Voodoo5可以达到二倍和四倍的填充率, 但问题就是,在进行多重纹理贴图时, 填充率将变为单枚VSA100填充率x2x1或x4x1个像素,而不是平时的x2x2或x4x2.

不过, ATI在GDC会大发布了全新的RAGE6C图形芯片, 其全新的图形引擎将具备双渲染管线+3纹理的全新设计, 这一设计将使RAGE6C在进行环境凹凸映射时甚至不会造成速度的下降, 多重纹理, 将是未来业务发展的方向之一.

几种芯片单纹理及多重纹理下的像素填充效率对比.

核心频率 显存带宽 单纹理填充率 多纹理填充率
Voodoo5 5500 166-183MHz 5-6GB/s 666-733Mpixel/s 666-733Mtexel/s
Voodoo5 6000 166-183MHz 10-12GB/s 1.32-1.47Gpixel/s 1.32-1.47Gtexel/s
NV 11 160-200MHz 3.2GB/s 320-400Mpixel/s 640-800Mtexel/s
NV 15 160-200MHz 6.4GB/s 640-800Mpixel/s 1.28-1.6Gexel/s
GeForce 256 120MHz 2.6GB/s 480Mpixel/s 480Mtexel/s
Savage 2000 125MHz 2.5GB/s 250Mpixel/s 500Mtexel/s
Rage 6C 200-400MHz ? 400-800Mpixel/s 1.2-2.4GMtexel/s
Rampage 200-250MHz 14-28GB/s 1.6-2Gpixel/s 3.2-4Gtexel/s
NV25 300MHz 12GB/s 1.2Gpixel/s 4.8Gpixel/s

结果一定会令你十分惊讶,在多重纹理贴图时, NV15的填充率与Voodoo5 6000竟相差不多, 我不得不佩服这一伟大的设计.也就是说,在多纹理游戏中,NV15实际上达到了1.28GT/s填充率.不过上表列出的仅仅只是实际填充效率罢了,并不是说大多纹理游戏中Voodoo5 6000仅达到了664MP/s的填充率, 而是因为Voodoo5 6000在单周期仅能同时处理8个像素或4个双重纹理像素, 这样实际填充效率就仅能达到单纹理时的一半.

NV11与NV15的区别
NV11将是采用128bit核心, 而NV15则为256bit. 所以, NV15支持四条渲染流水线,而NV11则仅为两条.由于GeForce在显存带宽方面遇到不小的问题,所以NV15肯定要加以解决.NV15将有可能采用128bit或256bit的总线,做为高性能的图形卡, 256bit总线将成为未来的标准配置, 不过考虑到价格问题, 似乎暂时并不会被采用, 也许NV15会使用DDR RAM来解决内存瓶颈的问题. 对于较低端的NV11而言, 其显存总线将为64bit到128bit.不知我们以后会不会看到类似TNT2 M64这样64bit显存总线的NV11出现, 不过性能肯定会大打折扣.便携版的NV11使用64bit甚至是32bit的总线, 这样可以有效的控制价格, 因为对于笔记本来说, 这已经足够了.

显存类型

NV11和NV15将采用SDRAM和DDR SD/SGRAM显存, 对于128bit总线的NV15来说,DDR RAM将是必须的, 这样才能解决显存的带宽问题. NV11/15将采用较Geforce更高的显存频率, 配合160-200MHz核心, 其显存频率将分别为200-250MHz.

特性:

NV15
内置HDTV处理器,直接收看高清晰电视
4条独立渲染流水线, 双重纹理架构
T&L光源及转换引擎
RAMDAC:350MHz
提供TV解码数字接口
VIP 2.0接口
64bit/128bit/256bit显存接口
支持:8, 16, 32, 48, 64, 96,128M SDR/DDR RAM
数字平面显示器输出

NV11
NV15
内置HDTV处理器,直接收看高清晰电视
2条独立渲染流水线, 双重纹理架构
T&L光源及转换引擎
RAMDAC:300MHz
提供TV解码数字接口
VIP 2.0接口
64bit/128bit显存接口
支持:8, 16, 32, 48, 64, 96,128M SDR/DDR RAM
Dual display输出

3D性能
由于NV11/15将采用nVidia第二代的T&L引擎, 所以其T&L执行效能将比GeForce 256有45%的提高. 更令人高兴的是, NV11/15也将提供完整的硬件环境凹凸映射的支持, 并支援现今所有凹凸纹理映射(包括环境凹凸映射, Dot3及浮雕凹凸映射). 不过有些遗憾的是, NV11/15似乎仍未能在硬件上支持全景抗锯齿处理, 虽然nVidia已经在雷管5.08驱动中提供了FSAA的支持, 但性能的大幅下降并不具备太多实用价值.

NV11/15另一个热点就是提供了S3TC的支持, 它将使NV11/15能更有效的利用显存带宽, 对于性能的提高将是非常有得的. 但NV11/15似乎并不具备在硬件上支持S3TC, 这可能会影响到其对S3TC游戏的支持.

nVidia也搞SLI?
除了以上特性外, NV15还将支持一种类似于Voodoo5的SLI架构, nVidia称之为SCA扩展协作架构. 它将允许两枚NV15平行工作. 但与VSA-100不同的是, nVidia SCA将支持两枚芯片完成不同的工作, 如一枚进行转换而另一枚进行光源处理. 可以预见, SCA将给NV15性能带来极大的改善, 并有可能更多的利用到高端图形处理方面. 不过现在nVidia暂时没有公布SCA是否能支持双芯片方案, 或是仅能通过1AGP,1VAGP(虚拟AGP)的方法进行串联输出.
独特的双显示输出

类似于Matrox G400的DH技术,NV11也提供了双显示输出的支持,可以将图像分别输出到不同的显示器上,除了现在评说这一功能还为时过早, 不过其与G400的DH似乎有一些差距,同时, 如果要获得CRT+CRT同时输出的话, 你还必须选购了有额外RAMDC的版本, 看来并没有太大的实用价值.而且似乎仅有NV11使用了这一技术.
性能预测

NV11/15的性能肯定再次将成为人们关注的焦点,首先,NV11/15全新的引擎使其性能与Geforce有很大提高,特别对于Quake 3之样多纹理的游戏而言,NV11/15将较现今图形卡性能有很大改善. 对于多边形处理能力, 由于nVidia一直在这一方面处于领先地位, 我想这次NV11和15都应在2000万/s左右,单然T&L仍将是对抗T-Buffer的利器, 不过我们还是期望NV11/15能支持更多全新的3D特效.以使贴图质量有更进一步的提高.

发售时间
由于NV11/15计划的变更, 使得nVidia原定3月发售的计划落空了. 但nVidia并不会让我们等很久, 如不出意外的话, NV11/15将于今年夏天发售, 而更高核心频率的NV15GL或NV20则会于秋末或今冬发售. 3dfx将又一次面临严峻挑战.