王者归来！NVIDIA历代旗舰级显卡回顾
测试标题王者归来！NVIDIA历代旗舰级显卡回顾
2010年03月16日 00:20 作者：蒋尚文 编辑：蒋尚文 文章出处：泡泡网原创
泡泡网显卡频道3月16日 两军交战，阵前能斩落敌方武将于马下，则士气大振，已然胜了一半。而在PC领域，处理器和显卡等核心产品线的战场上也是同样的道理，旗舰级显卡作为各自最强3D图形性能的代表，肩负着展示技术、树立形象、打击竞争的特殊使命。
NVIDIA和AMD两大巨头之间每一次优异产品的对决都可以用惊天地、涕鬼神来形容！对于消费者来说，新旗舰的性能总能给人惊喜，更让人激动的是那些首次应用的新技术和特效：革命性的架构往往就是从旗舰显卡开始！
在两大图形巨头日渐白热化的竞争中，半年更新、一年换代早已成为显卡领域的“摩尔定律”。而每当新王者登基、改朝换代之时，我们也会于第一时间为大家献上详细的评测文章。岁月如斯，显卡已经伴我们走过十余载，每每想起TNT时代的时光，曾经的感动就涌上心头，今天我们就来缅怀一下昔日的王者，重新寻找落寞的皇族！
在Riva 128面世之前，NVIDIA还只是一家默默无闻的小公司，处女作NV1是款声卡显卡二合一的产品，未能得到众厂商认可；NV2胎死腹中；而NV3则依靠对微软Windows系统的完美支持以及Direct3D标准的壮大一举成名，称为当时图形霸主3DFX的强力竞争对手！
● Windows 95和Direct3D开辟电脑图形新战场
Windows 95的震撼力远大于如今的Windows 7
1995年8月，微软发布了Windows95操作系统，凭借崭新的图形交互式界面设计，很快席卷了全球个人电脑市场。在PC领域，微软的成功是空前的，几乎没有遇到任何可以匹敌的对手。微软的Windows95操作系统凭借接近90%（PC OS）的市场占有率，直接代动了相关硬件产品的需求，也使得全球的硬件软件厂商都不得不向其靠拢。由于微软的Windows95采用图形交互式界面（GDI），对于显示芯片有了更高的要求，这也正式揭开了电脑图形市场的龙争虎斗！
在之前的1995年2月，微软收购英国Rendermorphics公司，利用其所有的RealityLab 2.0技术制定了Direct3D标准，整合在其WINDOWS操作系统中，对PC图形芯片市场产生了巨大影响。
● NV3＝Riva 128，首次大获成功：
此时的NVIDIA总结了前2款芯片的经验教训，在经过细致的市场分析之后，将研发的方向定位于市场前景广阔的PC图形芯片市场，并且决定加入对DirectX的支持。这无疑是个非常明智的选择，在当时由于3DFX的GLIDE的成功，各家显示芯片公司纷纷效仿，也想推出自己的3D API，例如，3dfx有GLIDE、PowerVR的PowerSGL、ATI的3DCIF，无疑使得微软Direct 3D的推广十分缓慢，NVIDIA此时选择旗帜鲜明的站到了Direct 3D的一边，这种做法也受到了微软的赏识，从而有了一个坚强的后盾。
另外，当时在3D FPS游戏市场，独领风骚的是ID SOFRWARE的QUAKE系列，而其程序设计师JOHN CARMARK明确的拒绝了3DFX采用GLIDE的建议，而是基于公开的OPENGL API开发，这无疑也是NVIDIA得以崛起的另一个因素。而且，经过时间的考验，至今这两家公司仍然保持了非常好的关系。后来在Quake3的硬件加速问题上，John Carmack甚至拒绝提供任何形式的MiniGL加速，而要求所有图形卡运行在OpenGL ICD环境下，使得3DFX相当难堪。
RIVA 128（NV3）
接着，为配合研发方向的转变，NVIDIA聘请了David Kirk（NVIDIA首席科学家，现已当选美国国家工程院院士），并将其任命为技术总监。1997年，NV3终于面世，被命名为RIVA 128。它也是第一个提供硬件三角形引擎的128 bit图形芯片，虽然RIVA 128的图像质量比不上3dfx Voodoo，但是凭借100M/秒的像素填充率和对OPENGL的良好支持，RIVA 128在非GLIDE API的游戏中完全超过了Voodoo，迅速赢得了消费者和一些OEM厂商的青睐。
Diamond Viper 330（RIVA 128）
Riva128支持AGP 1x规范，可以配合Intel的LX芯片组主板使用。1997年底，Dell、Gateway等厂商相继使用了RIVA 128显卡。零售市场上，Diamond、STB、ASUS、ELSA和Canopus等也都相继推出了基于此芯片的产品。不到一年，Riva 128的出货量就突破100万颗，NVIDIA终于凭借NV3打了个翻身仗。
总的来看，Riva 128取得成功的因素是多方面的，本身的处理性能固然很重要，但是1998年游戏软件方面的发展变化也很关键：
首先，年初ID开放了QUAKE2引擎的授权，包括VALVE在内的游戏软件开发商在3月份就获得了QUAKE2引擎的源代码，并用于游戏的开发，使得QUAKE2引擎的3D游戏名作诸如《异教徒》、《半条命》等大量上市，Riva 128良好的OpenGL性能得到了充分的发挥。
第二，3DFX的GLIDE API失去了过去在游戏开发领域的统治地位，最著名的两个例子就当时称得上是风靡世界的古墓丽影2和优品飞车3，这两个过去本来是GLIDE的御用游戏，都加入了对D3D的支持，Riva 128等非VOODOO显卡也可以通过D3D接口很完美的运行游戏。
当时主要3D显卡规格对比
半年后，NVIDIA又发布了Riva 128ZX，并为它提供了完整的OpenGL支持，在Win95/98和WinNT4.0下都有完整的OpenGL ICD驱动程序。同时，Riva 128ZX还解决了Riva 128的一些BUG，显存也增至8MB，效能改善比较明显。
● NV4＝TNT震撼发布，雷管引爆性能
1998年10月，NVIDIA发布了TNT，TNT是TwiN Texel的缩写。核心架构为2条32bit象素流水线的渲染体系，每条象素流水线有1个TMU，在每个时钟周期内并行处理两个纹理。这样工作在90MHz的RivaTNT最大填充率能达到180M Texels/sec。同时Riva TNT还首次拥有24bit Z缓冲（Z－Buffer）以及8位的stencil buffer。
TNT的设计目标是要达到Voodoo2两倍的性能，不过由于0.25微米制程在当时没有完善，NVIDIA只好采用了0.35微米制程，使得RivaTNT只能工作在90MHz下。不过即便如此，RivaTNT还是击败了Voodoo2，成为当时速度最快的3D加速卡。超过Voodoo2两倍性能的任务也就交给了后面的TNT2来完成。
而且NVIDIA也注意到优良的驱动程序对充分发挥显示芯片性能的重要性，并为RIVA TNT编写了全新的驱动，并命名为“雷管”（Detonator）。
凭借出色的3D性能，德国的ELSA 、美国的Canopus等四家显卡生产商宣布加入NVIDIA阵营，著名的CreATIve公司也在第一时间推出了基于TNT显示芯片的产品。9月，NVIDIA被《个人电脑杂志》评为最有影响力的显示芯片生产商，而TNT被Mercury研究公司评为速度最快的显示芯片。同时，NVIDIA还被OpenGL架构委员会吸纳为新成员，成为第一个加入OPGL ARB的专业显示芯片设计公司。
● NV5＝TNT2，性能翻倍，奠定NVIDIA王朝
1999年4月，核心代号为NV5的RivaTNT2发布了，由于采用了0.25 微米制程，TNT2标准版的频率提高到125MHz，频率的提升以及核心内部的优化，RivaTNT2的性能有了一个较大的飞跃，性能在当时无人可及。后期RivaTNT2还采用了0.22微米制程，频率进一步提升。
名称
RIVA TNT
RIVA TNT2
架构
NV4
NV5
制造工艺
0.35 Micron
0.25 Micron
晶体管数目
7 Million
15 Million
DirectX支持
6
6
顶点管线
1
1
VS版本
-
-
像素管线
2 x 1
2 x 1
PS版本
-
-
核心频率
90 MHz
125 MHz
填充率
180 MTexels/s
250 MTexels/s
显存位宽
128-bits
128/64-bits
显存类型
SDR
SDR
显存速度
110 MHz
150 MHz
显存带宽
1.76 GB/s
2.40/1.00 GB/s
从TNT2开始NVIDIA对产品进行了市场化细分，在高中低端，面向多种不同的用户，TNT2芯片衍生出TNT2 Vanta、TNT2 M64、TNT2、TNT2 Pro、TNT2 Ultra等不同的型号产品，搭配不同显存的容量，产品线覆盖了大部分的市场。
TNT2 Ultra
TNT2 Ultra是系列最高端产品，也是NVIDIA第一次使用Ultra后缀命名高端产品，TNT2 Ultra只是从NV6核心中挑选出的品质优秀的芯片，并搭配了速度最快的显存，其核心/显存频率高达150/183MHz，后期更是提高到175/200MHz，性能上超过了3DFX的VOODOO3 3500以及MATROX的G400 Max，而且支持的特效也很全面（比G400少一个EBM环境凹凸贴图），成为当时性能之王。当然TNT2 Ultra的售价也很高，当时丽台、华硕、创新等一线品牌TNT2 Ultra的国内上市售价高达2300元（1999年5月）。
TNT2标准版是高端系列的普及型产品，也是TNT2 Ultra的降频版，核心/显存频率为125/150MHz，但是由于TNT2采用0.25微米工艺，核心普遍可以工作在150MHz左右，所以也造就了良好的超频能力，于是众多游戏发烧友更倾向于购买TNT2标准版版超频至TNT2 Ultra来使用，记得当时甚至还有不少玩家超到了165/200MHz的水平，性能也是也达到了一个新的高度。价格上TNT2标准版也更有优势，32MB显存的TNT2国内上市售价为1500-1750元左右，16MB的TNT2 Pro则在1350-1500左右。
● NV6＝NV5工艺改进版，TNT2 Pro/M64/Vanta诞生
后期随着制程的进步，NV6也使用了0.22微米工艺，并被命名为TNT2 PRO，也被用于部分TNT2 Ultra。由于使用0.22微米制程后，TNT2 PRO的成本、功耗有、发热有明显下降，超频能力更强，性价比进一步提高。除了高中端的TNT2标准版外，NVIDIA同时也利用0.22微米工艺的NV6芯片，推出了针对中低端用户的TNT2 Vanta和TNT2 M64。
1999年8月，伴随着微软DirectX 7.0的发布，引入基于图形核心的多边形转换与光源处理（Transform and Lighting），而且10月上市QUAKE3引擎也采用了这种技术。
● 硬件T&L，首款GPU诞生，GeForce的时代来临
传统3D图形管线
在Direct7时代,多边形转换和光照处理是由CPU负责的，大量复杂的数学运算对CPU造成了极大的负担，而GeForce 256可以支持硬件Transform and Lighting，也成为了第一个GPU图形核心。
GeForce 256是被作为一个图形处理单元(GPU)来设计的，GPU是一个单芯片处理器。它有完整的转换、光照、三角形设置和渲染引擎(分别为:Transform、Lighting、Setup、Rendering)等四种3D处理引擎，一些以前必须由CPU来完成的图形运算工作现在可以由GeForce256 GPU芯片独立完成，大多数情况下具有完整的传输和光照相引擎的GPU运算速度比CPU快2-4倍，同时也有效地减轻了CPU的浮点运算负担，减少了对CPU的依赖性。
NV10图形核心，为0.22微米工艺制造，集成了2300万个晶体管，在当时已经超过了PentiumIII的数量，本应采用0.18微米的制造工艺，不过为了尽早抢占市场，仍然采用了0.22微米，如此大量的晶体管数量芯片的发热和功耗也是不小的问题，NVID1A公司只好将其核心频率定为120MHz，不过凭借创纪录的有4条象素管线，峰值像素填充率达到480M/s，远高于TNT2 Ultra。
GeForce 256 DDR
GeForce 256 DDR的显存频率为300MHz，带宽由SDRAM的2.66 GHz提升至4.8 GHz，也达到了当时PC图形卡的巅峰，使得GeForce 256像素填充能力进一步爆发，在高分辨率下、32BIT渲染环境中表现趋于完美。由于当时DDR显存售价也是十分的昂贵，所以GeForce 256 DDR的售价也是高达到2500元以上。
GeForce 256 SDR
GeForce 256 SDR版的售价上有不小的优势，在国内的售价至少比GeForce 256 DDR要便宜500元。其显存频率为200MHz，带宽2.4GB/S，这样对NV10核心的性能有了不小的限制，高分辨率、32为色深下的性能下降很大，几乎和TNT2 Ultra相近，但由于成本下降不少因此销量也不错。
● GeForce 2代，您知道GTS的含义吗？
2000年5月，研发代号为NV15的新一代图形核心问世，由于其纹理填充率达到了创纪录1.6Giga texels/sec，也是第一个纹理填充率过亿的GPU，所以NVIDIA将其命名为GeForce2 GTS以纪念其特殊的历史含义。
GeForce2 GTS 采用了更先进的0.18微米制程，核心频率200MHz，也具有4条象素管线，和GeForce256不同的是，每管线采用了两个纹理映射单元，这一经典的4x2架构一直延续GeForce4才结束。
NV15采用了第二代的T&L引擎(2nd GenerATIon Transform and lighting) ，支持立方体环境映(Cube environment mapping) 、顶点混合(Vertex blending)、 材质保护(Protective textures) 、材质压缩(Texture compression）、逐象素着色控制（Per-Pixel Shading Control）， 核心还具有多结构图形Single Pass处理、 硬体反锯齿(Anti-Aliasing)效果处理 、各异向性过滤(Anisotropic)处理。
值得注意的是，在GeForce2 GTS 上，NVIDIA Shading Rasterizer(NSR)技术被正式引入。NSR让处理器每次可对单一像素进行七项运算，包括：基本贴图、单像素曲面映射(bump mapping)、单像素diffuse lighting、单像素specular lighting、颜色烟雾效果、ambient light、以及Alpha transperency。过去，GPU对Vertex（即三角形的三点）上的像素进行运算，再以平均值来决定整个三角形的光影和bump mapping（凹凸映射）等效果。而NV15可以对三角形上的每个像素(Per-Pixel Shading )进行运算，因此光影效果更加细致和准确。
Geforce2架构图
另外，相比GeForce 256，GeForce 2 GTS另一个进步是采用单周期双纹理处理技术，不仅拥有4条像素渲染管线，而且每管线每周期可以处理两个纹理贴图，当时游戏画面的提高基本上都是通过大量的多边形、更复杂的贴图来实现的，QUAKE3引擎以DirectX 7来说都是如此，所以强大的纹理贴图对提高游戏速度很有帮助。三角形生成率为2500万个/秒。
GeForce 2 GTS 的另一个革新在于其首次采用了0.18微米工艺制程，由TSMC制造的GeForce2 GTS(0.18微米,564 PBGA 封装)中，晶体管数目已经增加到了2500万，采用0.22微米GeForce256的晶体管数目为2200万到2300万。而相对于功耗18w 的GeForce256，GeForce2 GTS的耗电量仅仅10w左右，功耗大幅度下降。而且制造工艺的革新让GeForce2 GTS成为了核心频率首次超过200MHz的GPU。
由于完整支持DirectX 7.0与OpenGL 1.2 ICD，所以不仅在3D游戏的表现超越了所有的同级显卡，在工作站级3D应用设计上也有不俗的表现。GeForce2 GTS在多媒体性能也有一定的提高，可以连接更多的周边设备。 DVD压缩方面使用新一代Enhance Motion CompensATIon硬件解压缩，使得 DVD的品质与速度都非常不错。
视频功能强大
2000年10月，在ATI正式发布Radeon256后，NVIDIA推出了GeForce 2 Ultra，依然牢牢控制着显示性能的制高点。
GeForce 2 Ultra
GeForce 2 Ultra相比GeForce 2 GTS有着更高的显存及核心频率。其核心频率为250 MHz，所以GeForce 2 Ultra的峰值像素填充率达到了1GB/s，而其纹理填充率高到2GB/s，后来的GeForce3 Ti 500甚至也没能超过这个高度，也遥遥领先于其竞争对手Radeon 256。
● DX8时代，考验像素和顶点能力
2001年以后，由于NVIDIA已经完成了对3DFX的收购，显卡市场演变为NVIDIA与ATI两雄争霸的局势。
而在此时，微软正式推出了划时代的DIRECTX8 ，将可编程的着色管线概念正式引入到GPU,新的shaders（光影处理器）数据处理方式也是DirectX 8中最具意义的创新。Shader采用了新的数据处理程序模型，这与旧有的预定义模型是不同的。这种模型中，数据是透过virtual machine以一个类似于带有特殊汇编指令集的pre-arranged（事先安排好）程序进行处理的，程序员可以直接对其进行编程。
凭借可编程几何管线和可编程像素管线，使用者可以自由的控制几何和像素的代码设计。这对于图形开发者是空前的，他们可以通过基本的着色器，利用开发工具，产生全新的，极具创造力的效果。也正是可编程管线的引入，为GPU发展翻开了新的篇章，GPU开始向SIMD处理器方向发展，凭借强大的并行处理性能，使得GPU开始用有了部分流式处理器特征。
● 首款DX8显卡，GeForce 3发布
2001年初，NVIDIA正式发布Geforce 3 ，代号NV20。从Geforce 3开始，可编程的nFiniteFX SHADER引擎正式被引入，完整实现了对Pixel shaders和Vertex shaders 处理单元的硬件支持，Geforce 3也是2001年上半年唯一完全可以支持DirectX8.0的GPU。
Geforce 3默认核心频率为200MHz，拥有4条管线，每管线2个TMU(纹理贴图单元)，这和Geforce 2是一样的，所不同的是Geforce 3还拥有一个Vertex shaders 单元，以及4个Pixel shaders单元，这也是和Geforce 2质的区别。
GeForce 3 Ti
NVIDIA在Geforce3还在采用了第一代的“光速显存架构”（Light Speed Memory Architecture）采用了一系列新技术来充分利用显存提供的带宽。光速显存架构采用的第一个技术是“显存交错控制”技术，由芯片内核集成的专门的显存控制单元来完成。光速显存架构另一个技术是“无损Z压缩算法”，在不降低画质的前提下大大降低了Z-缓存数据对显存带宽的占用。除此之外，Geforce3中还加入了一个被称之为Z轴吸收选择（Z-Occlusion Culling）的技术来达到隐面消除技术（HSR）的效果以尽量减少不必要的资源消耗。
不过Geforce 3上市后在当时大部分DX7以及QUAKE3游戏的主流分辨率中，GeForce 3并没有能完全超过GeForce 2 ULTRA，确实出乎所有人意料。但由于首次使用交错内存结构，超高的内存效率使得GeForce 3在高分辨率下还是有很强的优势。此后随时间的推着移，大量DIRECTX8的游戏上市，人们才意识到在画面Geforce 3特效方面带来的革新与震撼。
● 对抗8500，GeForce 3细分为Ti 500/200
GeForce 3上市后，伴随着新一代DirectX8的游戏引起了不小的轰动，市场反响也很不错，，但是300多美元的售价阻碍了GeForce 3的普及。2001年秋，NVIDIA又对市场进行了细分，由GeForce 3派生出面向中端的GeForce 3 Ti 200和具有最优异性能、直接对抗Radeon 8500的GeForce 3 Ti 500。
耕升GeForce3 Ti500
GeForce3 Ti200相对于标准版的GeForce 3，核心/显存频率从200/230 MHz降至175/200 MHz，这样在性能上与GeForce 3标准版拉开了一定的距离，而且较低的运行频率提高了使得对良品率的要求不再苛刻，同时供电电路的精简也使板卡厂商降低生产成本。过低的默认频率也给了GeForce3 Ti200相当大的超频潜力，从而成为当时2000元左右最具性价比的高端产品。由于硬件上可以完整支持DirectX8，在这个价位上优势明显，所以迫使对手ATI把仅支持DirectX7的Radeon 7500从上市初的1999元降到了1500以内。根据当年测试表明，Inno3D GeForce3 Ti200显卡凭借出色的品质很容易通过超频达到GeForce 3标准版的200/230 MHz频率下，受到游戏玩家的追捧。
GeForce3 TI500拥有系列中最高的频率，达到240/250 MHz。GeForce3 Ti500使用8层PCB以及更奢华的作工用料来确保高频率下的稳定运行，价格因此也居高不下，当时售价为3000人民币左右。 面对晶体管数量更多、频率高于自己Radeon 8500，GeForce3 TI500得益于优秀的驱动支持，在于Radeon 8500对抗中丝毫不落下风，但功耗方面却更具优势，成为当时高端游戏显卡的首选 。
由于竞争对手ATI在2001年秋发布了的Radeon 8500，也是在高端市场上第一次略微领先了NVIDIA。虽然凭借出色的驱动支持，TI500在游戏中仍然有一定的优势，但是即使这样，Radeon 8500和TI500的势均力敌的态势，还是给了NVIDIA一定的压力。
● 为了王位！GeForce 4 Ti发布
GeForce4 Ti 4600 128MB DDR 128bit, 300/650 MHz
于是，2002年2月，NVIDIA发布了研发代号为NV25的GeForce4 Ti系列显卡，也是DirectX 8时代下最强劲的GPU图形处理器。GeForce4 Ti芯片内部包含的晶体管数量高达6千3百万，为改良的TSMC 0.15微米工艺生产，采用了新的PBGA封装，运行频率达到了300MHz。核心集成的6300万个晶体管相当于Athlon CPU的2倍，发热也不小，所以GeForce4 Ti系列显卡上都配备了散热风扇。
NV25拥有4条素管线，每管线2个TMU(纹理贴图单元)，这和前两代产品是一样的，所不同的是Geforce 4还拥有2个Vertex shaders单元，以及4个Pixel shader单元。
● 生不逢时的钛极4800：
2002年底，市场正式开始从AGP4X向AGP8X过渡，NV也顺应时势的推出了GF4 TI4200/4800-8X，除了接口带宽升级之外，频率也略有提升，性能更上一层楼。
但在此时，微软的DirectX 9 API标准已经成型，ATI率先发布首款DX9显卡Radeon 9700/9500，不但性能上完全超越了GeForce Ti 4000系列，而且支持新的图形标准，这对NVIDIA造成了不小的压力。而此时NVIDIA全新架构的GeForce FX系列正面临制造工艺和技术方面的难题，屡次延期导致产品线青黄不接。
所以说GeForce 4 Ti 4000系列虽然性能不错，而且性价比很高，但生不逢时！
● 最具争议的作品——GeForce FX系列
GeForce FX看上去很美好
众所周知，从DirectX 6时代确立优势地位以来，经过DirectX 7、8两代的发展，伴随着与微软的良好合作，NVIDIA成为了桌面PC独立显示核心的霸主，市场占有率成倍提升。在收购了3DFX以后，NVIDIA又通过GeForce 3、4两代产品在市场占有率方面击败了另一个对手ATI，而且，通过雄厚的技术实力，其每半年更新一代的做法也令对手疲于奔命。随着GeForce 4的成功，NVIDIA也处于历史上的最巅峰时期，产品不仅局限于PC显示核心，更延伸到主版芯片组，电视游戏机领域。
后来，在NVIDIA为微软提供XBOX硬件解决方案的过程中，随着制造工艺的进步，硬件产品的制造成本是逐渐下降的，但是NVIDIA与微软的合同中并未考虑这一点，等到微软意识到这一点后，希望修改合同中的部分内容，但却遭到了NVIDIA的拒绝……
DX9第一代产品让NVIDIA一败涂地
作为回应，DirectX 9规范的制定过程中，竟然没有考虑任何NVIDIA的意见。在参考了ATI的部分提议后，微软将24BIT渲染精度、着重于Shader并行处理性能等作为DirectX 9的主要特点。除此之外，在年底发布的3DMARK03中，微软的影响也是显而易见，NVIDIA这时再也按耐不住，对3DMARK的开发公司Futuremark进行了公开的指责。
NVIDIA忙碌于芯片组的研发
再来看NVIDIA自身方面，2001年秋到2002年底也是其历史上最忙碌的一段时间。除了半年一次的GPU升级之外，NVIDIA还要根据合同为微软开发XBOX用SoundStorm音频处理芯片以及XBOX的主板。而且在主版芯片组领域，NVIDIA的压力更大，在经历了NForce遭受冷遇的开局后，无疑对雄心勃勃的NVIDIA打击不小。所以在NForce2上，NVIDIA倾尽全力，誓要在AMD平台与VIA一较高下。摊子铺的过开，也使NVIDIA开发资源变得分散。
综上所述，在这种大背景下，经过数次延期修改，并打破了NVIDIA过去半年发布一款核心的规律之后，NV30问世了。由于采用了3DFX的反锯齿技术，NVIDIA将其正式命名为GeForce FX 5800 Ultra，并于2003年初上市。
NV30像素管线部分采用了成熟的4X2架构，为当时领先的0.13微米制程制造，核心集成的晶体管数达到创纪录的1.25亿个，由于较高的默认频率，所以其功耗、与发热非常之大，为此NVIDIA使用了称为名为“FX Flow”的散热系统，包含一个铜制散热片、热管和换气装置。
GeForce FX 5800 Ultra使用Flip-Chip封装设计，频率提高到了惊人的500MHz。BGA和Flip-Chip封装方式的芯片，可以直接和插槽接触，缩短布线距离，同时也提高了信噪比，可以适应更高频率，并降低功耗。
Flip-Chip BGA
核心渲染架构方面，NV30首次引入了CineFX着色引擎。其中的Cine是CinemATIc（电影般的）的缩写，而FX则表示其部分技术源自3DFX。CineFX的意思就是指新一代核心可以渲染出电影般的视觉效。
CineFX引擎
SHADER规格对比
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高度灵活的CG语言
让人想入非非的渲染效果
DDR-II SDRAM
虽然在2002年11月18日NV30就已经发布，但是由于0.13微米制程等因素的延误，直到2003年2月，GeForce FX 5800 Ultra才正式上市，而且由于当时0.13微米工艺并不完善以及较高的核心频率，导致NV30芯片发热量极大，必须采用“FX Flow"散热系统。为了保证核心以及DDRII显存在高达500MHz的频率下稳定工作，NVIDIA不等不比较独特的采用12层PCB设计，同时供电电路的做工用料也是非常豪华，再加上DDRII显存在当时的价格也是十分昂贵，这些因素使得GeForce FX 5800 Ultra的成本异常之高且功耗也十分巨大。所以其上市售价也接近500美元，十分惊人。由于上市时间的延误以及核心自身的不成熟，GeForce FX 5800系列的辉煌也只持续了不到3个月，就被下一代的GeForce FX 5900所替代。
● 重新审视NV30的失败之处：
另外，NV30在寄存器设计（数量及调用方式）、指令存储方式（读写至显存）等方面也有缺陷。NV30的寄存器数量较少，不能满足实际程序的需要。而且，用微软的HLSL语言所编写的pixel shader2.0代码可以说NV30的“天敌”，这些shader代码会使用大量的临时寄存器，并且将材质指令打包成块，但是NV30所采用的显存是DDR-SDRAM，不具备块操作能力。同时，NV30材质数据的读取效率低下，导致核心的cache命中率有所下降，对显存带宽的消耗进一步加大。
寄存器调用
同时，由于NV30是VILW（超长指令，可同时包含标量和SIMD指令）设计类型的处理器，对显卡驱动的shader编译器效率有较高的要求。排列顺序恰当的shader代码可以大幅度提升核心的处理能力。NVIDIA也和微软合作开发了"Shader Model 2.0A"，可以为NV30产生更优化的代码。在早期的一些游戏中，这种优化还是起到了一定的作用。但对于后期Shader运算任务更为繁重的游戏则效果不大。
shader代码
● 亡羊补牢之作——NV35，FX5900
新的NV35采用了CineFX2.0引擎，和第1代CineFX相比，NVIDIA对Piexl Shader做出了一定的改进，在保留FX12 combiner的同时增加了两个可进行浮点运算的miniALU，虽然miniALU的功能有限，但是还是使得NV35的浮点运算能力提高了一倍。
UltraShadow技术
CineFX 2.0引擎引的另一个改进是引入了UltraShadow的技术。UltraShadow也可以说是为IDSoftware的新一代DOOM3引擎量身打造的，因为DOOM3引擎大量采用了体积阴影技术（Volumetric Shadow），Shadow Volume可以更加精确的表现动态光影效果的场景，但由于阴影体积引入了额外的顶点和面，也加大了光影计算的强度。而Ultra Shadow可以简化光影计算的过程，它允许程序员定义场景中一个区域，将物体的阴影计算限定在一个特定范围内，从而加速阴影的计算速度。此外，UltraShadow技术还允许程序员在一些关键的区域对阴影进行调整，从而创造出可与真实情况媲美的优秀视觉效果。Ultra Shadow还能利用Intellisample HTC技术以确保阴影边缘的
平滑，提高了最终输出的效果。
GeForce FX 5900 Ultra
由于NV30核心是采用128bit位宽的显存控制器，GeForce FX5800Ultra即使搭配很高工作频率的DDR II显存，在付出了更大发热量和更高成本的代价下，显存带宽（16Gb/s）仍然低于采用256bit DDR I规格显存的Radeon 9700 Pro。所以在NV35也采用了256bit显存控制器，不但可以提升是显存带宽，利用普通的DDR显存代替DDR II还可以减少显卡的成本，而且频率降低后的发热量也小的多。最终，GeForce FX 5900 Ultra搭配的850MHz DDR-I显存可以提供的带宽高达27.2GB/s。
三款FX Ultra版显卡，5800、5900和5950
直到2003年10月24日，NVIDIA在全球正式发布其代号NV38和NV36的全新一代图形芯片，分别将其命名为GeForce FX 5950 Ultra以及GeForce FX 5700 Ultra。NV38采用了更为成熟的0.13mm的生产工艺，有利于产能的扩大以及芯片频率的提高、功耗的下降。FX 5950 Ultra 的工作频率由FX 5900Ultra的450MHz/850MHz提高到475MHz/950MHz。
显然由于市场竞争的激烈态势，GeForce FX 5700 Ultra才是这次发布的重头戏。GeForce FX 5700芯片的开发代号为NV36，目的是替代GeForce FX 5600和GeForce FX 5600 Ultra。NV36内部集成了8200万个晶体管，虽然同样为4X1架构，具有4条像素管线及每管线一个TMU单元，由于继承了NV35的Cine FX2.0体系架构和Ultra Shadow阴影加速技术，顶点处理能力、特别是浮点性能比NV31提高了200%--300%。显存方面和NV31相同，使用了两个64-BIT显存控制器支持128-BIT的显存位宽。
在经历了GeForce FX系列惨痛的失败后，NVIDIA痛定思痛、吸取教训，要挽回在高端产品上的失利局面，仅靠架构已完全定型的NV3x系列作一定程度的增补显然是很难实现的。实际上早在NV3x系列的时代，NV40的研发就一直在进行，并且进展很好。NVIDIA将更大的希望押宝在了这款具有划时代意义的新产品上。
● GeForce 6800 Ultra
奇特的NV45核心其实就是NV40搭配BR02桥接芯片
采用NV40核心的GeForce 6800系列显卡创造了很多项第一：
1.性能之王，NV40核心拥有16条像素渲染管线和6条顶点着色单元，虽然对手的X800也是同样的配置，但管线效率的不同导致ATI必须使用更新的工艺和更高的频率才能勉强战平6800Ultra。因此NVIDIA GeForce 6系列的旗舰产品只有6800Ultra这一款（只有NV40这一颗核心，分为AGP和桥接PCIE的两个版本），而对手则有X800XT、X800 XT PE、X850XT等很多工艺的核心及很多版本，而且都未能完全击败6800Ultra。
2.首款支持DX9C标准的显卡，而对手的Radeon X800系列仅支持DX9b，正所谓风水轮流转，ATI经历了DX9初代辉煌之后，也尝到了落后就要挨打的滋味；
3.率先推出支持PCI-E的显卡，NVIDIA采用的是桥接技术，而ATI采用原生方案导致产品推出较晚，NVIDIA在PCI-E时代来临之际抢得先机；
4.“失传”多年的SLI双卡互联技术重出江湖，NVIDIA依靠SLI技术轻松将图形性能翻倍，性能大幅领先与对竞争手，这也迫使ATI依靠第三方解决方案开发并不成熟的CrossFire技术。
SLI技术大显神威，迫使ATI“连夜赶制”CrossFire技术
GeForce 6的成功彻底打乱了ATI的阵脚，以致于频出昏招，产品线极为混乱，当初奚落NVIDIA的“有路不走何必搭桥”豪言壮语也食言了，正所谓三十年河东三十年河西。
● GeForce 7800GTX——半年内无竞争对手
在GeForce 6800Ultra大获成功的基础上，NVIDIA并没有在NV40核心的基础上改进高端产品，而是选择了进一步提升核心规模，由此诞生了拥有24条像素渲染管线的G70核心，性能遥遥领先于竞争对手。
7800GTX（256MB）
既不支持DX9C、交火技术也不成熟、性能方面更无法相提并论，此时的ATI面对GeForce 7800GTX是毫无还手之力，在此后半年多的时间内，7800GTX稳坐性能之王的宝座。而中低端产品6600系列也大获成功，因此NVIDIA并不急于推出基于GeForce 7架构的主流产品。
7800GTX 512MB由于频率大增发热不小，因此散热器改用双槽热管版本
终于在2005年底，ATI推出了首款DX9C产品X1800系列，但遗憾的是其R520核心依然只有16条像素渲染管线，即便依靠90nm工艺获得了超高的频率，但性能上还是无法完全击败7800GTX。不过未雨绸缪的NVIDIA也预留了一手，在X1800发布之后NVIDIA迅速推出了512MB显存版本的7800GTX，在显存容量翻倍的同时频率也大幅提升，此时的X1800XT根本没有任何取胜的机会。
● GeForce 7900GTX——避其锋芒，乘虚而入：
在2005年GeForce 7800GTX称霸图形市场半年之后，来自48个像素单元R580核心X1900XTX的挑战终于让NVIDIA下决心推出酝酿已久的7900GTX。G71核心架构与G70没有本质区别，可以把它看作是90nm工艺版的G70。但从G71核心上我们可以看到NVIDIA的另一种设计理念——与ATI R580完全相反的成本控制和功耗控制……
GeForce 7900GTX所用的G71核心同样由台积电90nm代工，核心仅有2.78亿晶体管，比G70的3.02亿还要少！除了核心工艺上的改进之外，其他方面7900GTX与7800GTX 512MB基本没有区别，两者的PCB、显存、散热器都完全相同：
7800GTX 512MB的频率为550/1700MHz，7900GTX的频率为650/1600MHz，核心提高显存降低，结果就是7900GTX的性能与7800GTX 512MB相比并没有质变，想要拿它来击败强大的X1900XTX是非常困难的。
不过当时来说大屏幕液晶显示器并不普及，7900GTX的架构在中等分辨率下的传统游戏中发挥还是比较出色，因此7900GTX也能勉强与X1900XTX战成平手。但这并不意味着7900GTX的性能强，而是X1900XTX空有一身武艺未能发挥出来！
但随着时间的推移，X1900XTX在众多新游戏中发挥出了过人的优势，在高分辨率以及打开AA的情况下表现更加出色，X1900XTX卓越的性能给了NVIDIA不小的压力，这就迫使NVIDIA不得不拿出并不成熟的双核心显卡7950GX2！
7900GTX的功耗优势很明显
虽然7900GTX的性能没有达到预期，但X1900XTX的缺点恰恰就是7900GTX的优点，比如：成本和价格、功耗、发热、噪音等，这些都要归功于G71核心小巧的核心面积。X1900XTX虽然在性能上占据优势，但高功耗、高发热、高噪音与7900GTX形成了鲜明的对比！此外，7900GTX的小兄弟——同为G71核心的7900GT可以说是如入无人之境，凭借高性价比、低功耗低发热等优势迅速占领了中高端市场，束手无策的ATI只能寄希望于RV570来进行反击！
● GeForce 7950GX2——双拳出击，誓夺王位：
48个像素单元的X1900XTX核心实力可不一般，24管线的7900GTX明显不是对手，虽然它拥有功耗和成本上的优势，但旗舰产品代表的是性能与实力，NVIDIA不甘心就这么败给X1900XTX。
于是经过多方面的尝试之后，在6月份NVIDIA终于亮出了杀手锏——双核心、1GB显存的7950GX2显卡！得益于良好的兼容性和成熟的SLI技术，7950GX2在任何主板上都能发挥出真正实力，两颗G71联手就可以轻易的击败X1900XTX。
双层PCB双核心的7950GX2
在7950GX2显卡身上，G71低成本、低发热、低功耗的优势再次得到体现：两颗G71加起来的核心面积同R580相当，双PCB设计使用了两块8层PCB，其成本要低于一块12层PCB，分离式供电模块也不复杂。最终7950GX2的售价依然维持在5000多元的价格，在这类“超级显卡”的阵营里 ，这样的价格是极具竞争力的！
X1900XTX性能再强，也不可能是两片7900的对手，在众多测试中7950GX2毫无悬念的击败了X1900XTX，终于夺回了性能之王宝座！
7950GX2虽然实力强悍，但它也有很多无法回避的缺点，由于7950GX2拥有两颗G71核心以及1GB显存，以往N卡在功耗、发热和噪音方面的优势不复存在，实际上7950GX2在这方面比起X1900XTX有过之而无不及！另一方面7950GX2是基于SLI技术的产物，一些新游戏、新特效无法有效的利用双核心，7950GX2的性能自然比较差，所以7950GX2严重依赖于驱动的优化！
虽然7950GX2夺回了单卡性能之王的称号，而且两片7950GX2能够组建四核心Quad SLI，但NVIDIA的Quad SLI驱动一直都不够成熟，直到被8800GTX所取代都没能发布一款令人满意的驱动，所以7950GX2双卡还是不敌ATI CrossFire，ATI之后发布的X1950XTX就是针对7950GX2而来的！
NVIDIA虽然依靠7950GX2重夺单卡性能之王的宝座，但在双卡方面Quad SLI很难取得突破，而且陈旧的GF7架构无法支持HDR+AA，事实上7950GX2只是权宜之计。而全新架构的G80才是NVIDIA更新产品线，从根本上击溃对手的重型武器，毫不夸张得说：GeForce 8800GTX的发布带领NV进入了一个黄金时代！
● 2006年11月8日 GeForce 8800GTX（G80）——DX10 统一渲染架构
G80核心的横空出世宣告了DX10时代的来临，8800GTX先于微软的Vista和DirectX 10发布，虽然当时没有任何一款DX10游戏（半年后才陆续面市），但8800GTX强大的DX9C性能已经给大家留下了深刻印象，双核心的7950GX2在8800GTX面前无地自容。
8800GTX强大的实力源自于多方面：从规格不难看出，G80是相当恐怖的一款GPU，核心拥有6.81亿个晶体管，是G71的2.5倍之多！这就奠定了G80庞大的渲染能力；其次颠覆传统Shader架构的标量流处理器，最大限度的提升了核心的执行效能；当然384Bit显存位宽也充分保证了数据吞吐能力；革命意义的架构以及强大的性能足以人为之疯狂！最后，由于发布时间很早，游戏开发商为NVIDIA新一代架构的鼎力优化与支持，也成就了其强大的DX10游戏性能。
当然G80也并非完美：它依然使用台积电90nm工艺制造，因此核心面积非常大，功耗以及发热也是再创新高，
G80的庐山真面目
优异显卡自然是不惜成本、最高频率的配置，8800GTX超长的体形表明了自己的与众不同。8800GTX之所以这么长久是因为功耗太大使得供电模块变得非常复杂。8800GTX使用了12颗16M×32Bit规格的显存，组成了768MB 384Bit的配置，虽然没有使用GDDR4显存，但带宽已是再创新高。
由于之前我们对G80的架构以及核心引擎都进行了非常详细的分析与介绍，所以此处不再赘叙，感兴趣的朋友请看“为王位而生 GeForce8800全面解析测试
● 2007年5月8日，GeForce 8800Ultra（G80）
在得知竞争对手将会与5月份发布R600核心的HD2900XT之后，NVIDIA适时地放出了基于G80核心的高频版8800Ultra，当然这也是为了实现自家产品线半年更新的承诺。
严格来说8800Ultra并非全新产品，它只不过是将G80的制程从A2升级到A3，这样良品率和冲击高频的能力会好些；显存由1.0ns升级到0.8ns，另外散热器风扇作了些改进，虽然PCB没有任何变化，但是由于核心/流处理器/显存频率都提升不小，8800Ultra性能和GTX8800拉开了不小差距，顺理成章的成为新一代旗舰显卡。
● 2008年3月18日，GeForce 9800GX2（G92×2）
G80强大的性能让GTX8800和8800Ultra难逢敌手，但是功耗也成倍增加，这一软肋从根本上阻止了它的平民化，于是G92核心应用而生。作为G80的改良版，G92工艺从90nm进化到65nm使得它功耗、发热、成本大幅下降。但是NVIDIA对于G92的定位并非旗舰，因此使用了256Bit显存来进一步控制成本。虽然G92核心的纹理单元和高清单元比G80强很多，而且核心频率大幅提高，但显存位宽限制了它的性能表现，基于G92单核的9800GTX未能超越一年前的8800GTX。难道NV在高端不思进取么？当然不是，原来NVIDIA另有打算，当年双G71核心的7950GX2灵魂附体，双G92核心9800GX2震撼登场！
拥有7.54亿晶体管的G92核心本身功耗发热就不低（相对G80是好些），做成双核心显卡自然对供电和散热提出了很高要求，所以9800GX2显卡的结构和散热系统都是比较独特的复杂，全密封式设计完全就像是一块板砖。
性能方面单颗G92可以达到接近于8800GTX的水平，双核心性能提高80%，9800GX2自然完全超越8800Ultra成为毫无争议新王者。双核心本身的效率不容置疑，但其弊端就在于组建Quad SLI之后四核心效率不高，当年的7950GX2完胜X1950XTX，7950GX2 Quad SLI却不敌X1950XTX CrossFire。好在DX10时代NVIDIA重新设定了渲染模式，在驱动优化方面下了大功夫，随着更多新游戏对多GPU系统提供优化支持，9800GX2 Quad SLI系统的性能还是令人相当满意的，四颗G92核心将3D图形性能提升到了新的境界！
虽然NVIDIA和AMD的旗舰显卡性能差距较大，但双方的产品策略居然惊人的相似：G80和R600核心都是采用较老的成熟工艺，将晶体管堆到极限的产物，也就是通过暴力手段、不惜成本（512/384Bit）制造超强性能的显卡；而G92和RV670则是采用新工艺、向成本（256Bit）妥协之后的产物，因为功耗发热得到了有效控制，这就使得双核心方案成为可能，双方不约而同地发布了基于G92和RV670的双核心显卡及其3/4路并联系统，在单GPU性能原地踏步的情况下，通过多核心并联的方式大幅提升了3D性能上限，为发烧玩家提供了更强悍的解决方案。
然而四颗GPU已经达到了电脑系统可以承受的极限，继续提升3D性能又遇到了瓶颈，现在就必须重头来过，想方设法继续提升单GPU的实力。沉寂许久之后，新一代怪兽级GPU诞生了，它就是拥有14亿晶体管的GT200！
● 8800GTX真正的接班人：GTX280
第一眼看到GTX280显卡正面，感觉造型方面与9800GTX非常相似：全覆式的散热器外壳将显卡裹得严严实实，风扇位略显凹陷，这种设计的好处就是组建SLI或3路SLI时，即便两块显卡紧紧埃在一块，风扇也能吸入空气进行良好的散热。
● GTX280的背面酷似9800GX2
显卡背面也安装了外壳，从这个角度看的话跟双核心9800GX2的造型又有些相似，当然这只是表象而已，如果将散热器和外壳拆掉的话，就可以发现GTX280显卡实际上最像8800GTX/Ultra。
● GTX280的PCB最像8800GTX
可以看到，GTX280的核心安装了保护盖，输出部分被单独设计了一颗芯片安装在了接口附近，还有供电模快的设计，这些都与8800GTX/Ultra的PCB设计方案如出一辙！看来GTX280才是8800GTX的正统接班人！
GTX280实力虽强，怎奈双拳难敌四手，3D图形性能宝座被HD4870X2无情的夺走。当时业界普遍认为此次NVIDIA根本没有机会反败为胜，因为庞大的GT200核心功耗发热太大，加上512Bit显存布线过于复杂，不可能使用两颗GT200核心制造双核心显卡来与HD4870X2相抗衡，但NVIDIA却做到了……
● 2009年01月 55nm王者GeForce GTX 295震撼发布
GTX280登上加冕还没有多久，AMD就推出了双核心的HD4870X2，将GTX280从性能宝座上逼了下来。虽然说用双核心与单核心对阵并不公平，但是性能宝座的名头却无法改变。2009年01月，NVIDIA以牙还牙，推出了双核心的GTX280显卡——GTX295，目标很明确：让HD4870X2下课！
GTX295和上一辈双核心显卡一样，都采用了双PCB双核心的结构，下图就是GTX295结构的立体图。
从图上可以看出，这个结构有点类似于三明治的结构，两片PCB将硕大的散热器夹在中间，结构看起来有一些怪异，但是但从两颗核心之间来说，避免了两颗核心距离太近引起的高温。
同时从另一个方面来讲，这样的设计正好可以只是采用一个散热器，就能满足两颗核心的散热，散热器的正反面都被两片PCB仅仅夹住，核心与散热器接触的部分采用纯铜材质，更加有利于导热，而两片PCB上的显存也都有相应的散热措施。这样的设计有效利用了散热器、显卡的面积，同时也减小了显卡的体重。但是，这样的设计对于散热器与显卡PCB的工艺要求相当高，而且这也是纯粹的专用散热器，成本势必高出很多。
和9800GX2类似，GTX295仍然是通过一个类似于SLI桥的排线让两颗核心进行数据交换，而将两颗核心的数据进行运算、任务分配等都是由一颗桥接芯片来完成。
GTX295的两张PCB一张为主PCB，另一张为副PCB，主PCB上包含一颗核心和一颗IO芯片、一颗桥接芯片，并且带有SLI接口，用户可以使用此SLI接口组建Quad SLI；而副PCB上则没有桥接芯片，只有一颗核心和一个IO芯片。
● 性能强劲 功耗合理
在绝大多数游戏中，GTX295的性能表现都凌驾于HD4870X2之上，两片GTX295组建的Quad SLI平台性能也非常强悍，但是在部分游戏中还是因为驱动程序不完善，导致成绩不正常。不过总体来说，因为驱动程序所导致的问题还是要比AMD的HD4870X2 Quad CrossFire少一些。实际上，对于这种多核心显卡平台，驱动程序是至关重要的。
在GTX295的身上，我们看到的不仅仅是当今最强大的单卡，也给我们带来了更多的新技术，如文章前面介绍的通过一块显卡做3D渲染、一款显卡做PhysX物理加速就是非常重要的一个方面。同时，64xQ FSAA与遮光屏蔽功能也同样值得称道。
另外，GTX295所采用的55nm工艺也让显卡的功耗大幅度下降。大家知道，GTX280的单卡设定功耗就高达236w，而双核心的GTX295，设定功耗仅289w！
GTX295的发布，标志着NVIDIA再一次坐上了性能王者的宝座。此前NVIDIA被HD4800系列低价上市打个措手不及，不得已只能通过杀价来维持市占有率。中端市场，被HD4850、HD4870钳制，而高端市场被HD4870X2夺走了“单卡之王”的称号。虽然当时发烧友迫切希望NVIDIA推出双芯GTX280领衔市场，但受限于工艺发热等原因，迟迟不见踪迹。而现在，随着55nm工艺的成熟，那个熟悉的绿巨人NVIDIA又回来了，工艺进步带来的热量大幅下降，将发烧友的梦想——双芯GTX280成为了现实。
如今GTX295这个怪兽已经是老树黄花，DX11时代来临ATI抢得头筹，HD5000系列风光无限，AMD已经提前布阵好了全线DX11产品，就等NVIDIA前来应战。可惜而NVIDIA方面的GF100依然是犹抱琵琶半遮面。GF100核心之所以延期这么久，一方面是因为NVIDIA遭遇了40nm新制程良率不足的困扰，另一方面GF100在核心架构方面的改进非常巨大，NVIDIA力图打造一颗在DX11和GPU计算方面都趋于完美的核心。
● GF100架构改进要点预览
如果说Cypress是“双核心”设计的话，那么GF100的流处理器部分就是“四核心”设计，因为其raster units（光栅化引擎）是以GPC（线程处理器簇）为单位的，一式四份。而raster units的功能就是以流水线的方式执行边缘/三角形设定(Edge/Triangle Setup)、光栅化(Rasterization)、Z轴压缩(Z-Culling)等操作。上页我们介绍过Cypress的Rasterizer和Hierarchial-Z双份的，而GF100则是四份的，虽然命名有所不同但功能是相同的 。
另外，GF100拥有更多的PolyMorph（多形体引擎），是以SM（流处理器）为单位分配的，拥有多达16组。多形体引擎则要负责顶点拾取(Vertex Fetch)、细分曲面(Tessellation)、视口转换(Viewport Transform)、属性设定(Attribute Setup)、流输出(Stream Output)等五个方面的处理工作，DX11中最大的变化之一细分曲面单元(Tessellator)就在这里，因此GF100的理论Tessellation性能将会远超Cypress，因为Cypress只有一个Tessellator单元。
至于流处理器核心部分，则是经过了重新设计，与GT200/G92/G80相比是焕然一新，因此NVIDIA将其称为CUDA核心而不再是流处理器。
GF100的512个CUDA核心都符合IEEE 754-2008浮点算法(Cypress也是如此)和完整的32位整数算法，而后者在过去只是模拟的，事实上仅能计算24-bit整数乘法；同时全面引入的还有积和熔加运算(Fused Multiply-Add/FMA)。此外双精度浮点(FP64)性能大大提升，峰值执行率可以达到单精度浮点(FP32)的1/2，而过去只有1/8，AMD从R600开始到现在的Cypress核心都是1/5，没有做任何变化。
至于显存控制器方面的改进，还有显存ECC等外围功能就不多做介绍了。总而言之，GF100核心是GPU自从进入DX10时代以来，架构变化最大的一次，在GPU图形架构和并行计算架构方面都有了革命性的进步，因此备受玩家和业界期待。
GTX 480谍照
NVIDIA对于尚未发布的新品一直都比较低调，但整个业界还有玩家对于GF100都抱有很高的期望，因此不断的有相关产品技术资料还有产品实物图被曝光。现在据可靠消息表明GF100架构的GTX480显卡将在本月26日准时发布，届时我们将会为大家献上全方位的架构分析及性能评测，让我们一同期待吧！■<
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