Historia moich kart graficznych

Moja przygoda z kartami graficznymi zaczęła się dość wcześnie, pomijając fakt, że początkowo nie było czegoś takiego jak karty graficzne wkładane do slotów.

Pierwszą kartą graficzną, jaką pamiętam była hybryda karta + akcelerator. Polegało to na podpięciu do karty graficznej akceleratora i dopiero do niego monitora.

S3 Trio + Voodoo 1 i później Voodoo 2

S3 Trio – karta graficzna 2D

Karta S3 Trio to jedna z najpopularniejszych rodzin układów graficznych lat 90. (debiut w 1994 roku). Była to przełomowa konstrukcja, ponieważ jako jedna z pierwszych integrowała w jednym chipie trzy kluczowe komponenty (stąd nazwa „Trio”): rdzeń graficzny (GPU), przetwornik RAMDAC oraz generator zegara.

Najczęściej spotykanymi wersjami były S3 Trio32 oraz S3 Trio64. Poniżej znajdziesz ich specyfikację:

1. S3 Trio64 (Model 86C764) – wersja popularna

To był standard w komputerach biurowych i domowych tamtej ery.

  • Szyna danych: 64-bitowa (zapewniała znacznie wyższą wydajność niż starsze karty 32-bitowe).
  • Pamięć RAM: Zazwyczaj 1 MB lub 2 MB (pamięci DRAM typu FPM lub EDO). Niektóre modele można było rozbudować do 4 MB za pomocą dodatkowych kości wpinanych w gniazda na karcie.
  • Interfejs (Złącze): Głównie PCI, ale istniały też wersje na szynę VLB (VESA Local Bus).
  • RAMDAC: 135 MHz.
  • Maksymalna rozdzielczość:
    • 1024×768 przy 64 tysiącach kolorów (High Color).
    • 800×600 przy 16,7 mln kolorów (True Color).
    • 1280×1024 przy 256 kolorach.
  • Akceleracja 2D: Sprzętowe wspomaganie rysowania linii, wypełniania wielokątów i operacji BitBLT.
2. S3 Trio32 (Model 86C732) – wersja budżetowa

Tańszy wariant, wizualnie niemal identyczny, ale o niższych parametrach.

  • Szyna danych: 32-bitowa.
  • Pamięć RAM: Zazwyczaj 1 MB (maksymalnie do 2 MB).
  • Wydajność: Wyraźnie niższa od Trio64 ze względu na węższą szynę pamięci, co było odczuwalne przy wyższych rozdzielczościach.
3. Późniejsze wersje (Trio64V+, Trio3D)
  • Trio64V+: Dodała sprzętowe wsparcie dla odtwarzania wideo (skalowanie i konwersja przestrzeni kolorów), co pozwalało na płynniejsze oglądanie filmów w formacie MPEG-1.
  • Trio3D / Trio3D/2X: Późniejsze modele (ok. 1998 r.) na złącze AGP, które posiadały już podstawowe funkcje akceleracji 3D, choć ich wydajność w grach była znacznie niższa niż konkurencyjnych kart Voodoo czy Riva.

Voodoo 1 – akcelerator 3D firmy 3Dfx Interactive

3dfx Voodoo 1 (znany oficjalnie jako Voodoo Graphics) to karta, która zdefiniowała rynek domowej akceleracji 3D pod koniec lat 90. W przeciwieństwie do dzisiejszych kart, nie potrafiła ona wyświetlać pulpitu Windows (2D) – była dodatkiem, który łączyło się specjalnym kablem VGA z istniejącą kartą graficzną.

Oto szczegółowa specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premiery7 października 1996 r.
Nazwa kodowa układuSST-1
InterfejsPCI
Taktowanie rdzenia50 MHz
Taktowanie pamięci50 MHz
Proces technologiczny500 nm (0,5 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 1 000 000
Architektura i Pamięć

Karta opierała się na dwóch głównych procesorach: FBI (Frame Buffer Interface) oraz TMU (Texture Mapping Unit).

  • Pamięć RAM: Najczęściej 4 MB EDO DRAM (podzielone na 2 MB dla bufora ramek i 2 MB na tekstury). Spotykane były też wersje 6 MB (2 MB FB + 4 MB tekstury).
  • Szyna pamięci: 128-bit (efektywnie, dzięki dwóm niezależnym 64-bitowym szynom dla każdego układu).
  • Przepustowość pamięci: ok. 800 MB/s.
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 50 Megapikseli/s oraz 50 Metakseli/s.
  • Geometria: ok. 1 milion trójkątów na sekundę.
  • Maksymalna rozdzielczość: * 640×480 (standard dla 4 MB przy Z-bufferze).
    • 800×600 (możliwe w wersjach z większą ilością pamięci lub po wyłączeniu Z-buffera).
  • Głębia kolorów: Renderowanie wewnętrzne 24-bitowe, ale sygnał wyjściowy ograniczony do 16-bit (High Color).

Obsługiwane technologie

Voodoo 1 zasłynęło przede wszystkim dzięki dedykowanemu API Glide, które oferowało bezkonkurencyjną wydajność i jakość obrazu w grach takich jak Quake, Tomb Raider czy Need for Speed II SE.

  • API: Glide, Direct3D (wczesne wersje), OpenGL (poprzez MiniGL).
  • Funkcje graficzne:
    • Filtrowanie biliarne (wyeliminowało „pikselozę” tekstur).
    • MIP mapping.
    • Alpha blending (efekty przezroczystości).
    • Fogging (efekty mgły sprzętowej).

Voodoo 2 – akcelerator 3D firmy 3Dfx Interactive

Voodoo 2 (układ SST-2), wydany w lutym 1998 roku, był potężnym rozwinięciem koncepcji Voodoo 1. Karta ta nie tylko podniosła taktowania, ale wprowadziła architekturę wieloukładu, która stała się symbolem tamtej ery gamingu.

Oto pełna specyfikacja techniczna:

Rdzeń i Architektura

Voodoo 2 fizycznie składało się z trzech dużych układów na jednej płytce PCB:

  1. FBI (Frame Buffer Interface) – odpowiadał za komunikację z systemem i bufor ramek (kodowa nazwa: Chuck).
  2. TMU 0 (Texture Mapping Unit) – pierwszy procesor teksturujący (kodowa nazwa: Bruce).
  3. TMU 1 (Texture Mapping Unit) – drugi procesor teksturujący.
  • Taktowanie układów: 90 MHz (niektóre wersje pozwalały na stabilne 95-100 MHz).
  • Proces technologiczny: 350 nm (0,35 $\mu$m).
  • Liczba tranzystorów: ok. 4 miliony na cały zestaw układów.
Pamięć i Wydajność

Karta korzystała z szybkich pamięci EDO DRAM (zazwyczaj o czasie dostępu 25 ns, certyfikowanych do 100 MHz, ale pracujących synchronicznie z rdzeniem na 90 MHz).

ParametrWersja 8 MBWersja 12 MB
Pamięć Frame Buffer4 MB4 MB
Pamięć Tekstur (TMU)4 MB (2x 2 MB)8 MB (2x 4 MB)
Fillrate (Piksele)90 MPix/s90 MPix/s
Fillrate (Tekstury)180 MTex/s180 MTex/s
Geometriaok. 3 mln trójkątów/sok. 3 mln trójkątów/s
  • Interfejs pamięci: 3x 64-bit (niezależne szyny dla każdego z trzech układów).
Obraz i Rozdzielczość
  • Maksymalna rozdzielczość (pojedyncza karta): 800×600 (przy 16-bitowym kolorze i Z-buforze).
  • Maksymalna rozdzielczość (SLI): 1024×768.
  • RAMDAC: 135 MHz.
  • Głębia kolorów: 16-bit High Color (z wewnętrznym ditheringiem 24-bit dla lepszej jakości).

Innowacje Techniczne
  • Single-pass Multi-texturing: Dzięki dwóm jednostkom TMU, Voodoo 2 mogło nakładać dwie tekstury (np. teksturę ściany i mapę oświetlenia) w jednym cyklu zegara. To dawało ogromną przewagę w grach takich jak Quake II czy Unreal.
  • Technologia SLI (Scan-Line Interleave): Możliwość połączenia dwóch kart PCI specjalną taśmą. Pozwalało to nie tylko na wzrost wydajności, ale przede wszystkim na odblokowanie rozdzielczości 1024×768, co w 1998 roku było szczytem marzeń graczy.
  • Złącze przelotowe (Pass-through): Podobnie jak Voodoo 1, karta nie posiadała własnych funkcji 2D. Wymagała połączenia kablem VGA z inną kartą graficzną wyświetlającą pulpit.

Warto wiedzieć: Voodoo 2 było tak szybkie, że w niższych rozdzielczościach (640×480) stawało się ograniczone przez ówczesne procesory. Dopiero Pentium II 300-450 MHz pozwalał tej karcie w pełni „rozwinąć skrzydła”.

nVidia Riva 128

Pierwsza prawdziwa karta graficzna 2D i 3D w jednym jaką posiadałem.

Nvidia RIVA 128 (nazwa kodowa NV3), wprowadzona w 1997 roku, była przełomowym produktem dla Nvidii. W przeciwieństwie do akceleratorów Voodoo, była to karta zintegrowana (2D/3D) – oznacza to, że nie potrzebowała dodatkowej karty graficznej do wyświetlania pulpitu i posiadała własny silnik 2D.

Oto szczegółowa specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premieryKwiecień 1997 r.
Nazwa kodowaNV3
InterfejsAGP 1x lub PCI
Taktowanie rdzenia100 MHz
Taktowanie pamięci100 MHz
Proces technologiczny350 nm (0,35 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 3,5 – 4 miliony
Architektura i Pamięć

RIVA 128 (Real-time Interactive Video and Animation) jako jedna z pierwszych wykorzystywała pełną 128-bitową architekturę dla 2D i 3D.

  • Pamięć RAM: 4 MB SGRAM (synchronous graphics RAM).
  • Szyna pamięci: 128-bit.
  • Przepustowość pamięci: 1,6 GB/s (znacznie więcej niż Voodoo 1).
  • RAMDAC: 206 MHz (później 230 MHz), co pozwalało na wysoką jakość obrazu 2D w wysokich rozdzielczościach.
Wydajność i Możliwości 3D
  • Potok renderujący: 1 piksel na cykl zegara (1 pixel pipeline).
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 100 Megapikseli/s (teoretycznie dwukrotnie więcej niż Voodoo 1).
  • Geometria: ok. 1,5 miliona trójkątów na sekundę.
  • Maksymalna rozdzielczość 3D: 800×600 lub 960×720 (przy 4 MB pamięci).
  • Głębia kolorów: Podobnie jak u konkurencji, 3D było ograniczone do 16-bit (High Color).

Mocne i słabe strony

RIVA 128 była pierwszą kartą, która realnie zagroziła dominacji 3dfx, oferując świetną wydajność 2D i bardzo szybkie 3D w jednym gnieździe PCI/AGP.

  • Zalety:
    • Bardzo wysoka wydajność w standardzie Direct3D (DirectX 5).
    • Obsługa AGP 1x, co pozwalało na szybszy transfer tekstur z pamięci systemowej.
    • Zintegrowane 2D i 3D (oszczędność miejsca i brak dodatkowych kabli).
  • Wady:
    • Brak obsługi API Glide (standardu dla wielu gier z tamtych lat).
    • Słabsza jakość filtrowania tekstur w porównaniu do Voodoo (obraz bywał nieco „brudny” lub zniekształcony).
    • Bardzo mała ilość pamięci (4 MB), co szybko stało się ograniczeniem w nowszych grach.
Wersja RIVA 128 ZX

W 1998 roku pojawiła się odświeżona wersja ZX, która:

  • Zwiększyła ilość pamięci do 8 MB.
  • Podniosła taktowanie RAMDAC do 250 MHz.
  • Dodała pełną obsługę AGP 2x.

Savage 4 Pro

S3 Savage4 Pro, wprowadzona na rynek na początku 1999 roku, była ambitną próbą powrotu firmy S3 Graphics do walki o tron wydajności 3D. Choć karta miewała problemy ze stabilnością sterowników, zapisała się w historii dzięki przełomowym technologiom oszczędzania pamięci.

Oto szczegółowa specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premieryLuty 1999 r.
Nazwa kodowa86C397
InterfejsAGP 2x/4x lub PCI
Taktowanie rdzenia110 – 125 MHz (zależnie od producenta)
Taktowanie pamięci125 – 143 MHz
Proces technologiczny250 nm (0,25 $\mu$m)
Architektura i Pamięć

Savage4 Pro posiadała nowoczesny, 128-bitowy silnik renderujący, ale jej szyna pamięci była 64-bitowa, co bywało „wąskim gardłem”.

  • Pamięć RAM: 8 MB, 16 MB lub 32 MB SDRAM.
  • Szyna pamięci: 64-bit.
  • Przepustowość pamięci: ok. 1,0 – 1,14 GB/s.
  • Jednostki teksturujące: 1 potok renderujący z 2 jednostkami TMU (obsługa multitexturingu w jednym cyklu).
  • RAMDAC: 300 MHz (pozwalał na bardzo wysokie odświeżanie w 2D).
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): ok. 125 – 140 megapikseli/s.
  • Geometria: ok. 8 milionów trójkątów na sekundę (teoretycznie).
  • Renderowanie: Obsługa pełnego 32-bitowego koloru w 3D (w przeciwieństwie do Voodoo 2/Banshee).
  • Maksymalna rozdzielczość 3D: Nawet 1280×1024 (choć płynność była osiągalna raczej w 800×600/1024×768).

Przełomowe technologie

Savage4 wyróżniała się dwiema funkcjami, które dawały jej przewagę wizualną nad kartami Nvidii i 3dfx:

  1. S3TC (S3 Texture Compression): Najważniejsza innowacja. Technologia kompresji tekstur (później zaadoptowana przez Microsoft jako standard DXTC w DirectX). Pozwalała na stosowanie ogromnych, szczegółowych tekstur przy bardzo małym zużyciu pamięci wideo.
  2. S3 Metal: Dedykowane API (odpowiednik Glide od 3dfx), stworzone specjalnie dla gry Unreal i Unreal Tournament. Gry te w trybie S3 Metal z włączonym S3TC wyglądały na Savage4 znacznie lepiej niż na jakiejkolwiek innej karcie tamtej ery.
Wersje Savage4
  • Savage4 LT: Wersja budżetowa, niższe taktowania, AGP 2x.
  • Savage4 GT: Standardowa wersja konsumencka.
  • Savage4 Pro: Podkręcona wersja z obsługą AGP 4x.
  • Savage4 Xtreme: Najmocniejsza edycja (166 MHz rdzeń/pamięć), wydana pod koniec 1999 r.

nVidia Riva TNT 2 Ultra

Nvidia RIVA TNT2 Ultra (nazwa kodowa NV5), wydana w marcu 1999 roku, była absolutnym okrętem flagowym Nvidii i bezpośrednią odpowiedzią na 3dfx Voodoo3 3500. Nazwa „TNT” (TwiN Texel) odnosiła się do zdolności procesora do przetwarzania dwóch tekstur na jeden piksel w jednym cyklu zegara.

Oto szczegółowa specyfikacja wersji Ultra:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premiery15 marca 1999 r.
Nazwa kodowaNV5 (wersja Ultra)
InterfejsAGP 4x (kompatybilne z 2x) lub rzadziej PCI
Taktowanie rdzenia150 MHz
Taktowanie pamięci183 MHz
Proces technologiczny250 nm (0,25 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 15 milionów
Architektura i Pamięć

TNT2 Ultra oferowała pełne wsparcie dla 32-bitowego koloru, co w tamtym czasie było głównym argumentem marketingowym przeciwko kartom Voodoo3.

  • Pamięć RAM: Najczęściej 32 MB SDR (Single Data Rate).
  • Szyna pamięci: 128-bit.
  • Przepustowość pamięci: ok. 2,9 GB/s.
  • Jednostki renderujące: 2 potoki pikseli, każdy z 1 jednostką TMU (lub 1 potok z 2 TMU w trybie multitexturingu).
  • RAMDAC: 300 MHz (pozwalał na rozdzielczość 2D do 2048×1536).
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 300 Megapikseli/s oraz 300 Metakseli/s.
  • Obsługa kolorów: 32-bitowe renderowanie 3D (True Color) oraz 32-bitowy Z-buffer.
  • Maksymalna rozdzielczość 3D: Nawet 1600×1200 (choć grywalne w 32-bitach było raczej 1024×768).
  • API: Pełne wsparcie dla DirectX 6.0 oraz OpenGL 1.2.

Dlaczego wersja „Ultra” była wyjątkowa?

W tamtym czasie proces produkcyjny 250 nm nie był idealny, co sprawiało, że uzyskanie stabilnych 150 MHz na rdzeniu było trudne. Wersje Ultra były „wyselekcjonowanymi” (binning) układami najwyższej jakości, które potrafiły pracować z tak wysokimi zegarami bez przegrzewania się.

Główne zalety nad konkurencją (Voodoo3):

  • 32-bitowy kolor: Gry wyglądały znacznie lepiej (brak tzw. bandingu kolorów na niebie czy dymie), choć kosztem spadku wydajności.
  • Większa pamięć: 32 MB pozwalało na ładowanie większych zestawów tekstur niż 16 MB w Voodoo3.
  • AGP 4x: Nowoczesny interfejs z obsługą teksturowania AGP (choć realne korzyści w 1999 r. były jeszcze małe).
Porównanie w rodzinie TNT2:
  • TNT2 M64 (Vanta): Wersja budżetowa z szyną pamięci przyciętą do 64-bit (bardzo niska wydajność).
  • TNT2 Standard: Taktowanie 125 MHz (rdzeń) / 150 MHz (pamięć).
  • TNT2 Pro: Odświeżona wersja (0,22 $\mu$m), 143 MHz / 166 MHz.
  • TNT2 Ultra: Król wydajności, 150 MHz / 183 MHz.

Matrox G400

Matrox Millennium G400 (nazwa kodowa Toucan), wydany w maju 1999 roku, był kartą wyjątkową. Podczas gdy Nvidia i 3dfx walczyły o czystą liczbę klatek na sekundę, Matrox postawił na bezkompromisową jakość obrazu, innowacyjne funkcje wyświetlania i unikalne efekty wizualne.

Oto szczegółowa specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premieryMaj 1999 r.
Nazwa kodowaToucan
InterfejsAGP 2x/4x
Taktowanie rdzenia125 MHz (standard) / 150 MHz (wersja MAX)
Taktowanie pamięci166 MHz (standard) / 200 MHz (wersja MAX)
Proces technologiczny250 nm (0,25 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 9,5 miliona
Architektura i Pamięć

G400 posiadała w pełni 128-bitową architekturę (szyna danych, silnik 2D i 3D).

  • Pamięć RAM: 16 MB lub 32 MB SGRAM.
  • Szyna pamięci: 128-bit (DualBus).
  • Przepustowość pamięci: ok. 2,6 GB/s (standard) / 3,2 GB/s (MAX).
  • Jednostki renderujące: 2 potoki pikseli (każdy z 1 jednostką TMU).
  • RAMDAC: 300 MHz (standard) / 360 MHz (MAX) – oferował legendarną ostrość obrazu w wysokich rozdzielczościach.
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 250 – 300 megapikseli/s.
  • Głębia kolorów: Pełne renderowanie w 32-bitowym kolorze z 32-bitowym Z-buferem.
  • Maksymalna rozdzielczość 3D: Nawet 1600×1200 (płynnie w 1024×768).
  • API: DirectX 6.0 (z elementami DX7), OpenGL 1.1.

Unikalne technologie Matroxa

To tutaj G400 deklasowało rywali pod względem technologicznym:

  1. DualHead: Matrox był pionierem obsługi dwóch monitorów na jednej karcie. Można było rozciągnąć pulpit na dwa ekrany lub wyświetlać film na telewizorze, pracując jednocześnie na monitorze.
  2. EMBM (Environment Mapped Bump Mapping): Przełomowa funkcja dodająca niesamowitą teksturę i „wypukłość” powierzchniom (np. falującej wodzie lub nierównym kamieniom). G400 była jedyną kartą tamtej ery, która sprzętowo wspierała ten efekt (użyty m.in. w Dungeon Keeper 2 czy Expendable).
  3. Vibrant Color Quality (VCQ): Matrox słynął z najlepszego filtrowania anizotropowego i czystości sygnału analogowego, co sprawiało, że kolory były żywsze, a obraz ostrzejszy niż na kartach TNT2 czy Voodoo.

Wersje karty
  • G400 (Standard): Taktowanie 125/166 MHz. Solidna karta do pracy i grania.
  • G400 MAX: Flagowy model z taktowaniem 150/200 MHz. Był to jeden z najszybszych akceleratorów 1999 roku, rywalizujący łeb w łeb z TNT2 Ultra.

Warto wspomnieć: Choć G400 była potężna, Matrox borykał się z wolnym rozwojem sterowników OpenGL (tzw. ICD), co na początku sprawiało problemy w grach opartych na silniku Quake’a. Po dopracowaniu softu, stała się jedną z najbardziej cenionych kart tamtej dekady.

nVidia GeForce 256

Nvidia GeForce 256 (nazwa kodowa NV10), wprowadzona jesienią 1999 roku, to karta, która zmieniła wszystko. Nvidia określiła ją mianem „pierwszego na świecie GPU” (Graphics Processing Unit), ponieważ jako pierwszy układ konsumencki przejęła od procesora (CPU) ciężkie obliczenia geometryczne.

Oto szczegółowa specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premiery11 października 1999 r. (SDR) / grudzień 1999 r. (DDR)
Nazwa kodowaNV10
InterfejsAGP 4x (kompatybilne z 2x) lub PCI
Taktowanie rdzenia120 MHz
Proces technologiczny220 nm (0,22 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 17 – 23 miliony
Architektura i Pamięć

GeForce 256 występował w dwóch kluczowych wersjach, które drastycznie różniły się wydajnością ze względu na przepustowość pamięci.

  • Pamięć RAM: 32 MB (standard) lub 64 MB.
  • Typy pamięci:
    • Wersja SDR: SDRAM 166 MHz (przepustowość ok. 2,6 GB/s).
    • Wersja DDR: DDR SDRAM 150 MHz (efektywnie 300 MHz, przepustowość ok. 4,8 GB/s).
  • Szyna pamięci: 128-bit.
  • Jednostki renderujące: 4 potoki pikseli (4 pixel pipelines), każdy z 1 jednostką TMU.
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 480 Megapikseli/s oraz 480 Metakseli/s.
  • Geometria: ok. 15 milionów trójkątów na sekundę.
  • Maksymalna rozdzielczość: 2048×1536 w 32-bitowym kolorze.
  • API: Pierwsza karta w pełni zgodna z DirectX 7.0, wsparcie dla OpenGL 1.2.

Dlaczego GeForce 256 był rewolucją?

1. Hardware T&L (Transform and Lighting)

To była „magiczna” funkcja tej karty. Wcześniej to procesor komputera musiał obliczać położenie wierzchołków trójkątów (Transform) oraz to, jak pada na nie światło (Lighting). GeForce 256 robił to sprzętowo. Dzięki temu gry mogły wyświetlać znacznie więcej wielokątów (poligonów) bez obciążania procesora głównego.

2. Narodziny standardu DDR

Wersja z pamięcią DDR była jedną z najważniejszych kart w historii. Układ NV10 był tak szybki, że zwykłe pamięci SDR go ograniczały. Przejście na DDR niemal podwoiło przepustowość, pozwalając karcie pokazać pełną moc w wysokich rozdzielczościach i 32-bitowym kolorze.

3. Silnik Quadro

Architektura GeForce 256 była tak zaawansowana, że Nvidia po raz pierwszy wydzieliła na jej bazie linię Quadro przeznaczoną dla profesjonalistów pracujących w CAD i modelowaniu 3D.

Ciekawostka: Choć GeForce 256 posiadał ogromną moc obliczeniową, wiele ówczesnych gier nie potrafiło jeszcze wykorzystać T&L. Prawdziwy potencjał karty gracze zobaczyli dopiero rok lub dwa lata później, gdy na rynku pojawiły się tytuły projektowane pod DirectX 7.

nVidia GeForce 2 MX 400

Nvidia GeForce 2 MX 400, wydana w marcu 2001 roku, była odświeżoną i najpopularniejszą wersją budżetowej linii GeForce 2. Stała się legendą „tanich komputerów” na początku XXI wieku, oferując przyzwoitą wydajność 3D i pełną zgodność z technologią GeForce 2 w znacznie niższej cenie.

Oto szczegółowa specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premieryMarzec 2001 r.
Nazwa kodowaNV11 (odmiana B2)
InterfejsAGP 4x (najczęściej) lub PCI
Taktowanie rdzenia200 MHz
Taktowanie pamięci166 MHz (lub 183 MHz w lepszych wersjach)
Proces technologiczny180 nm (0,18 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 19-20 milionów
Architektura i Pamięć

Seria MX (Motorcross) była „odchudzoną” wersją pełnego GeForce 2 GTS. Największą różnicą była liczba potoków renderujących.

  • Pamięć RAM: 32 MB lub 64 MB SDRAM (rzadziej DDR).
  • Szyna pamięci: 128-bit (najważniejszy atut MX 400 względem słabszej MX 200, która miała 64-bit).
  • Przepustowość pamięci: ok. 2,7 GB/s (dla wersji 166 MHz).
  • Jednostki renderujące: 2 potoki pikseli, każdy z 2 jednostkami TMU (2×2). Dla porównania, pełny GF2 GTS miał układ 4×2.
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 400 Megapikseli/s oraz 800 Metakseli/s.
  • Hardware T&L: Pełne sprzętowe wsparcie dla transformacji i oświetlenia (silnik drugiej generacji).
  • Maksymalna rozdzielczość: 2048×1536 (w 2D).
  • API: Pełna zgodność z DirectX 7.0 oraz OpenGL 1.2.

Czym MX 400 różnił się od zwykłego MX?

Model MX 400 był w zasadzie fabrycznie podkręconym wariantem oryginalnego GeForce 2 MX.

  1. Wyższy zegar rdzenia: Podniesiony ze 175 MHz na 200 MHz.
  2. Lepsza pamięć: Producenci częściej stosowali kości 166 MHz zamiast 143 MHz.
  3. TwinView: Większość kart MX 400 wspierała obsługę dwóch monitorów (technologia przejęta od Matroxa).
Miejsce w historii

GeForce 2 MX 400 był „królem opłacalności”. Choć w rozdzielczościach powyżej 800×600 i 32-bitowym kolorze karta mocno zwalniała przez wąskie gardło pamięci SDRAM, to w 16-bitach pozwalała na komfortową grę w hity tamtych lat, takie jak Counter-Strike 1.5/1.6, Quake III Arena czy Max Payne.

Uwaga na „pułapki”: W tamtym czasie rynek zalewały wersje z 64-bitową szyną pamięci (często oznaczane jako MX 200 lub po prostu tańsze MX 400). Były one niemal o połowę wolniejsze od pełnej wersji 128-bitowej.

nVidia GeForce 3 Ti 200

Nvidia GeForce 3 Ti 200 (nazwa kodowa NV20) to karta, która zadebiutowała jesienią 2001 roku. Była to tańsza, nieco wolniej taktowana wersja oryginalnego GeForce 3, stworzona by uderzyć w średnią półkę cenową. Mimo niższej ceny, posiadała tę samą rewolucyjną architekturę, która wprowadziła świat gier w erę programowalnej grafiki.

Oto jej specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premieryPaździernik 2001 r.
Nazwa kodowaNV20
InterfejsAGP 4x
Taktowanie rdzenia175 MHz
Taktowanie pamięci200 MHz (400 MHz efektywnie)
Proces technologiczny150 nm (0,15 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 57 milionów
Architektura i Pamięć

GeForce 3 był pierwszym układem Nvidii wykorzystującym technologię nfiniteFX Engine, co oznaczało porzucenie sztywnego potoku renderującego na rzecz programowalności.

  • Pamięć RAM: Najczęściej 64 MB DDR (rzadziej 128 MB w późniejszych modelach).
  • Szyna pamięci: 128-bit.
  • Przepustowość pamięci: ok. 6,4 GB/s.
  • Jednostki renderujące: 4 potoki pikseli, każdy z 2 jednostkami TMU (4×2).
  • Liczba jednostek Vertex Shader: 1.
  • Liczba jednostek Pixel Shader: 4.
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 700 Megapikseli/s oraz 1400 Metakseli/s.
  • API: Pełna zgodność z DirectX 8.0 oraz OpenGL 1.3.
  • Antyaliasing: Wprowadzenie technologii Quincunx AA, która oferowała lepszą jakość przy mniejszym spadku wydajności niż standardowe metody.
  • Lightspeed Memory Architecture (LMA): Nowoczesny kontroler pamięci, który znacznie lepiej radził sobie z oszczędzaniem przepustowości (np. poprzez usuwanie niewidocznych powierzchni – Z-occlusion culling).

Dlaczego Ti 200 była „królową overclockingu”?

Wersja Ti 200 fizycznie posiadała ten sam rdzeń co droższy model Ti 500 (240 MHz). Oznaczało to, że niemal każdy egzemplarz Ti 200 dawał się bardzo łatwo podkręcić do standardowych zegarów GeForce 3 (200 MHz), a często nawet wyżej, oferując wydajność znacznie droższych kart za ułamek ich ceny.

Przełom technologiczny: Shadery

To była najważniejsza nowość. Dzięki obsłudze Vertex i Pixel Shaderów (v1.1), GeForce 3 Ti 200 potrafił generować efekty niedostępne dla starszych kart (jak GeForce 2 czy pierwsze Radeony):

  • Realistyczna, falująca woda z odbiciami.
  • Złożone tekstury z efektem „głębi” (Bump Mapping).
  • Bardziej naturalna skóra i oświetlenie postaci.

nVidia GeForce 4 MX 440

Nvidia GeForce 4 MX 440 (nazwa kodowa NV17), wprowadzona w lutym 2002 roku, to jedna z najbardziej kontrowersyjnych, a zarazem najpopularniejszych kart w historii. Choć dumnie nosiła cyfrę „4” w nazwie, technologicznie była jedynie mocno podrasowanym modelem GeForce 2.

Oto jej specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premiery6 lutego 2002 r.
Nazwa kodowaNV17
InterfejsAGP 4x (później AGP 8x w wersji „8x”)
Taktowanie rdzenia270 MHz
Taktowanie pamięci200 MHz (400 MHz efektywnie)
Proces technologiczny150 nm (0,15 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 27–29 milionów
Architektura i Pamięć

Karta bazowała na architekturze GeForce 2 (brak programowalnych shaderów), ale otrzymała nowoczesny kontroler pamięci z flagowego modelu GeForce 4 Ti.

  • Pamięć RAM: Najczęściej 64 MB DDR (późniejsze wersje miały 128 MB).
  • Szyna pamięci: 128-bit (bardzo ważne – wersje 64-bitowe były znacznie wolniejsze).
  • Przepustowość pamięci: ok. 6,4 GB/s.
  • Jednostki renderujące: 2 potoki pikseli, każdy z 2 jednostkami TMU (2×2).
  • Technologia pamięci: LMA II (Lightspeed Memory Architecture II) – drastycznie poprawiała wydajność w 32-bitowym kolorze względem serii MX 400.
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 540 Megapikseli/s oraz 1080 Metakseli/s.
  • Hardware T&L: Silnik trzeciej generacji (znacznie szybszy niż w GF2).
  • Maksymalna rozdzielczość: 2048×1536 przy 75 Hz.
  • API: Sprzętowa zgodność tylko z DirectX 7.0 (oraz OpenGL 1.3).

Wielki kompromis: „Czwórka”, która nią nie była

Największym minusem GeForce 4 MX 440 był brak obsługi Vertex i Pixel Shaderów.

  • Podczas gdy modele GeForce 4 Ti (oraz starszy GeForce 3) wspierały DirectX 8, seria MX pozostała przy technologii DirectX 7.
  • Skutek: Wiele gier wydanych po 2003 roku (np. Doom 3, Prince of Persia: Sands of Time) albo nie uruchamiało się w ogóle, albo wyglądało znacznie gorzej (brak efektów wody, połysku, zaawansowanych cieni).
Dlaczego mimo to odniosła sukces?
  1. Wydajność w starszych grach: W tytułach takich jak Counter-Strike, Quake III czy Diablo II karta była niesamowicie szybka i tania.
  2. Accuview Antialiasing: Nowy silnik wygładzania krawędzi oferował świetną jakość obrazu przy akceptowalnym spadku wydajności.
  3. Video Processing Engine (VPE): Karta posiadała dedykowany silnik do wspomagania odtwarzania wideo DVD (MPEG-2), co czyniło ją świetnym wyborem do multimediów.

Wersja AGP 8x: Pod koniec 2002 roku wydano wersję z nowszym interfejsem i nieco wyższym taktowaniem (275/512 MHz), ale nie zmieniało to faktu, że karta wciąż nie posiadała shaderów.

nVidia GeForce FX 5600 Ultra

Nvidia GeForce FX 5600 Ultra (nazwa kodowa NV31) zadebiutowała w marcu 2003 roku. Była to karta środka oferty, która miała naprawić nienajlepsze wrażenie po premierze pierwszych układów z serii FX. Choć technologicznie była bardzo zaawansowana, historia zapamiętała ją głównie przez pryzmat trudnej rywalizacji z Radeonami serii 9600.

Oto jej specyfikacja techniczna:

Podstawowe parametry
CechaSpecyfikacja
Data premieryMarzec 2003 r. (rewizja 2 w maju 2003)
Nazwa kodowaNV31
InterfejsAGP 8x (kompatybilne z 4x)
Taktowanie rdzenia350 MHz (rewizja 1) / 400 MHz (rewizja 2)
Taktowanie pamięci350 MHz (700 MHz ef.) / 400 MHz (800 MHz ef.)
Proces technologiczny130 nm (0,13 $\mu$m)
Liczba tranzystorówok. 80 milionów
Architektura i Pamięć

Seria FX (CineFX) była pierwszą w Nvidii wspierającą standard DirectX 9.0, co miało przynieść grafikę „filmowej jakości” do domowych komputerów.

  • Pamięć RAM: 128 MB lub 256 MB DDR.
  • Szyna pamięci: 128-bit.
  • Przepustowość pamięci: ok. 11,2 – 12,8 GB/s.
  • Konfiguracja potoków: 4 potoki pikseli, każdy z 1 jednostką TMU (4×1).
  • Jednostki Shader: Obsługa Pixel Shader 2.0+ oraz Vertex Shader 2.0a.
Wydajność i Możliwości 3D
  • Wydajność wypełniania (Fillrate): 1400 – 1600 Megapikseli/s.
  • API: Pełna zgodność z DirectX 9.0a oraz OpenGL 1.5.
  • IntelliSample: Technologia wygładzania krawędzi (AA) i filtrowania anizotropowego nowej generacji.
  • UltraShadow: Funkcja przyspieszająca obliczenia cieni w grach takich jak nadchodzący wówczas Doom 3.

Dwie wersje „Ultra”

Warto pamiętać, że Nvidia dość szybko wypuściła rewizję 2 (Flip-Chip) modelu 5600 Ultra. Pierwsza wersja (350/700 MHz) przegrywała z konkurencją, więc podbito zegary do 400/800 MHz. Nowsza wersja była znacznie szybsza, ale wymagała dodatkowego zasilania (wtyczka molex).

Słynny problem serii FX

Mimo dumnej nazwy i wsparcia dla DirectX 9, GeForce FX 5600