20 лет истории - первый в мире GPU. GeForce 256.

11 октября, исполнилось 20 лет с момента запуска на рынок видеокарты GeForce 256, которая, кроме прочего, стала первенцем семейства GeForce. Данный 3D-ускоритель был представлен 31 августа 1999 года, а в продажу поступил 11 октября того же года. Nvidia называла его первым в мире GPU.

До премьеры Nvidia активно подогревала интерес публики, делая громкие заявления о революции, изменении мира и так далее. Более того, Nvidia во время анонса назвала свою новинку первым массовым графическим процессором с интегрированным геометрическим акселератором, однако за день до анонса GeForce 256 была представлена видеокарта S3 Savage2000 с такой же особенностью.

Как бы там ни было, история всё расставила по местам, и именно Nvidia сегодня является лидером рынка дискретных GPU, а GeForce 256 в своё время стал одним из ключевых продуктов компании.

Правда, изначально преимущества нового адаптера проявлялись далеко не везде, так как лишь единичные игры могли использовать весь потенциал GeForce 256. Из-за этого во многих играх на старте карта Nvidia выступала примерно на равных с другими картами тех времён, а порой и уступала им.

Для того, чтобы понять, насколько рынок GPU изменился за два десятка лет, можно вспомнить, что GPU видеокарты GeForce 256 производился по техпроцессу 220 нм, содержал 23 млн транзисторов и имел 4 конвейера рендеринга. Также предлагаем ознакомиться с характеристиками этой видеокарты.

• Частота ядра: 120 МГц
• Частота работы шины памяти: до 200 МГц
• Скорость обработки треугольников: 15 млн. треугольников в секунду, sustained DMA, transform/clip/light, setup, rasterize and render rate.
• Разрядность шины памяти: 128 бит при SDR SDRAM/SGRAM, 256-бит при DDR SDRAM/SGRAM
• Ширина полосы пропускания шины памяти: до 6,4 Гб/сек (пиковое значение при DDR памяти и шине 200 МГц)
• Поддерживаемые типы памяти: SDRAM/SGRAM (с поддержкой режима блочной записи) и DDR SDRAM/DDR SGRAM
• Объем локальной видеопамяти: до 128 Мб
• RAMDAC: интегрированный, частота 350 МГц с поддержкой коррекции гаммы
• Поддерживаемые разрешения: вплоть до 2048x1536@75Hz
• Интерфейс внешней шины: полная поддержка AGP 2x/4x (включая SBA и DME) и PCI 2.2 (включая Bus mastering). Поддерживается режим AGP 4x Fast Writes, который обеспечивает возможность прямого обмена данными между CPU и GPU, минуя системную память компьютера, со скоростью до 1 Гб/сек, что должно положительно сказываться на общей производительности и разгрузить шину системной памяти.
• Поддерживаются спецификации: последовательная шина I2C и DDC; ACPI D0-D3 режимы и управление питанием PCI; 100% соответствие PC'99 и PC'99a
• Технологический процесс: 0,22 мкм
• Число транзисторов: 23 млн.
• Поддерживается интерфейс DFP с маштабированием, фильтрацией и разрешениями до 1600x1200
• Поддерживается TV выход с разрешением до 800x600

2D-часть:

• 256-разрядное 2D-ядро
• Поддержка акселерации BitBLT, закраски прямоугольников и полигонов, прорисовка линий, аппаратный курсор и масштабирование по горизонтали/вертикали
• Работа с ускорением графики при 8, 16 и 32 битном представлении глубины цвета

3D-часть:

• 256-разрядный процессор рендеринга
• Интегрированный геометрический процессор преобразования координат и установки освещения (T&L)
• 4 конвейера рендеринга (вывод 4 пикселей за такт)
• Аппаратная установка 8 источников света для всей сцены
• Геометрический движок выполняющий операции над вещественными числами и занимающийся расположением полигонов в пространстве
• Fillrate: 480 млн. пикселей в секунду
• Скорость текстурирования: 480 млн. текселей в секунду и 240 млн. текселей в секунду в режиме мультитекстурирования
• Для формирования текселя используется 8 текстурных сэмплов
• Полная поддержка OpenGL и DX7 — Tranform & Lighting, Cube environment mapping (кубического текстурирования картами окружения), projective textures (проекция текстур) и компрессия текстур
• Поддерживаются все пять форматов компрессии текстур DX6
• Аппаратная поддержка рельефного текстурирования. Поддерживаются методы Embossing (выдавливания) и Dot Product (скалярное рельефное текстурирование)
• Программируемые режимы смешивания нескольких текстур
• Поддержка Vertex Blending (сочетание вершин полигонов), обеспечивающая естественное отображение сложносоставных объектов в местах склейки полигонов. Например, если нужна модель коленвала из двигателя машины, то использование vertex blending позволит сделать естественные переходы на всех изломах, в противном случае будут видны швы на местах состыковки полигонов.
• Рендеринг при 32-битном представлении глубины цвета
• Сглаживание полной сцены (Full scene anti-aliasing)
• Анизотропная фильтрация с использованием 8 семплов
• Поддерживается 8-битный стенсель буфер (буфер шаблонов)
• Поддерживается 16/24/32-битная Z-буферизация
• Поддерживаются отраженный свет и размытые тени
• Улучшенные режимы прозрачности и полупрозрачность (Enhanced alpha blending modes)
• Наложение тумана по вершинам полигонов и попиксельно в определенных областях сцены
• Поддержка текстур размером 2048х2048 текселей с точностью 32 бита

Поддержка DVD/DTV:

• Поддержка HDTV (High Definition Television)
• Поддержка видеооверлеев
• Масштабирование по вертикали и горизонтали с коэффициентом до 8:1
• Управление яркостью, насыщенностью, контрастностью цвета на аппаратном уровне
• Множество конфигураций HDTV, поддерживаемые через DMA и захват управления шиной
• Поддерживается компенсация движения (хочется надеяться, что будет работать)
• Аппаратное смешивание и полупрозрачность для субтитров и меню
• Аппаратная поддержка преобразования цветовых пространств (YUV 4:2:2 и 4:2:0)
• Многопроходная фильтрация видео изображений (5 степеней по горизонтали и 3 по вертикали)
• Поддержка преобразования из планарного YUV12 (4:2:0) формата в упакованный формат 4:2:2 и обратно