GeForce

De El Museo de los 8 Bits
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Tarjeta gráfica GeForce sin su sistema de enfriamiento

GeForce es la denominación que tienen las tarjetas gráficas que cuentan con unidades de procesamiento gráfico (GPU) desarrolladas por la empresa estadounidense NVIDIA. Su introducción en el mercado posicionó a la entonces casi desconocida firma, a ser la compañía líder del sector. Actualmente, la serie GeForce ha conocido diez generaciones. Además existen versiones profesionales de estas unidades, conocidas con el nombre de Quadro.

Varios fabricantes utilizan estos procesadores para crear tarjetas gráficas, entre las cuales caben destacar ASUS, XFX, EVGA, BFG, MSI y ZOGIS. La competencia directa de GeForce es ATI Technologies, con sus series Radeon.

Generaciones GeForce

GeForce 256

La GeForce 256 tuvo un relativo éxito, eran consideradas tarjetas gráficas caras, pensadas para un usuario exigente o como tarjeta de desarrollo profesional barata. Su máximo competidor fue el primer procesador Radeon de ATI.

Año de lanzamiento 1999
Versión DirectX 7.0
Número de transistores 23 millones

Características destacadas:

GeForce 2

Tarjeta con el chip NVIDIA GeForce 2 MX 400

La segunda generación del procesador NVIDIA vino marcada por un enorme éxito comercial y tecnológico. El GeForce 2 fue el procesador doméstico de gráficos más potente de su tiempo desbancando efectivamente a la competencia. La serie MX, de bajo coste, está entre las tarjetas gráficas más vendidas de la historia. Una versión prematura de GPU para ordenadores portátiles, el GeForce 2 Go, señaló la introducción de NVIDIA en este sector.

Año de lanzamiento 2000
Versión DirectX 7.0
Número de transistores 25 millones

Características destacadas:

  • Motores independientes de hardware Transform & Lighting de segunda generación
  • Rasterizador shading integrado (Considerado una versión "antigua" de los shaders actuales)
  • Procesador de vídeo de alta definición integrado (HDTV)
  • Controlador de memoria DDR (excepto MX)

GeForce 3

El procesador GeForce 3 fue lanzado prácticamente sin competencia real, ya que por parte de las compañías rivales no había un producto con características similares, siendo siempre un producto de gama alta del que nunca se desarrolló una versión económica. Asimismo, se trata del primer GPU programable con implementación nativa a la primera versión de DirectX 8. La consola Xbox presentó una implementación de este procesador para su soporte gráfico llamado NV2A, idéntico al GeForce 3 Ti500 pero con 2 unidades de proceso vertex paralelas en lugar de una.

Año de lanzamiento 2001
Versión DirectX 8.0
Número de transistores 57 millones

Características destacadas:

GeForce 4

GPU de NVIDIA GeForce 4 MX 440

En la cuarta generación del procesador GeForce cabe distinguir entre la "auténtica" iteración, la familia GeForce 4 Ti de gama alta (alto rendimiento y desempeño) y la serie de bajo coste GeForce 4 MX (Lo único de GeForce 4 que tenía esta serie de placas era el nombre: eran nada más y nada menos que una GeForce 2 con algunos agregados como soporte AGP 8x, un controlador de memoria mejorado proveniente de la GeForce 4 real y un rudimentario procesador de vídeo, entre otros). La GeForce 4 Ti encontró rápidamente un hueco entre los usuarios de gráficos de alto rendimiento y fue extremadamente popular mientras que la serie MX, a pesar de su alargado éxito comercial, fue duramente criticada por la carencia de soporte PS/VS (al ser una GeForce 2 revitalizada) y por el uso abusivo del nombre comercial GeForce 4 que indujo a confusión a muchos usuarios. Se produjeron versiones para portátiles de la serie MX llamada GeForce 4 Go y una única adaptación que viera producción de la serie GeForce 4 Ti para portátiles, el GeForce 4200 Go.

Año de lanzamiento 2002
Versión DirectX 8.1
Número de transistores 63 millones

Características destacadas:

  • 2 unidades Vertex Shader programables (estructura de pipeline 4x2)
  • Pixel shader 1.3 (Por no soportar PS 1.4 no se considera una GPU compatible con DirectX 8.1)
  • Nativa en slot AGP 4x de 1,5 V (versiones muy limitadas se manufacturaron en tipo PCI)
  • Soporte de visualización dual (NView)
  • Controlador mejorado de memoria hasta 650 MHz DDR (LightSpeed Memory Architecture 2)
  • Primera generación en soportar el bus AGP 8x (últimas versiones)

GeForce FX (5)

NVIDIA abandonó la tradicional nomenclatura de sus procesadores en favor del llamado motor FX, que decían iba a permitir a los usuarios de GeForce FX disfrutar de un avanzado motor de efectos y shaders programables. No obstante, desde las primeras muestras se comprobó que la gama alta de la serie FX rendía generalmente por debajo de su competidor la serie Radeon 9 de ATI en parte debido a fallos en los drivers y en parte a deficiencias en el diseño; y todo ello a pesar de haber salido al mercado seis meses más tarde.

En la gama baja, las GeForce FX5200 / FX5600 rendían generalmente por alto de sus competidoras Radeon y, lo mejor, el rendimiento por píxel de la GeForce FX5200 resultaba superior al de la tarjeta que supuestamente iba a sustituir, la serie GeForce4 MX basada en DirectX 7 y sin soporte de Pixel Shaders.

Posteriormente, la introducción de las FX5700 y su equivalente Ultra trataron de enfrentarse a la potente serie Radeon 9600 de ATI, obteniendo resultados dispares. Mientras el rendimiento por pipeline de las FX5700 era técnicamente superior a su contrapartida Radeon, arrastraban todos los defectos de la deficiente implementación del lenguaje de shaders 2.0 de Microsoft que presentaba la serie FX.

NVIDIA se adelantó al mercado desarrollando versiones de sus procesadores FX5200, FX5700 y FX5900 en el bus PCI-Express; para el que no existía entonces una gama de productos. Fueron respectivamente los modelos PCX5300, PCX5750 y PCX5900.

Los importantes problemas de temperatura junto al enorme tamaño del microprocesador en sí impidieron a NVIDIA desarrollar una GPU para equipos portátiles basada en los procesadores más potentes de la serie FX, por lo que sólo existieron dos productos portátiles: GeForce FX5100 Go y FX5200 Go, ambos basados en el FX5200 de sobremesa.

Año de lanzamiento 2003
Versión DirectX 9.0 ó 9.0b
Número de transistores aprox. 125 millones

Características destacadas:

  • Primer procesador en usar memoria DDR 2 (posteriormente hasta GDDR 3)
  • Soporte Vertex Shader 2.0+ y Pixel Shader 2.0+
  • Codificador de TV integrado
  • Implementación mejorada de compresión de texturas y técnicas-Z
  • Hasta 16 texturas por píxel

GeForce 6

Recuperándose espectacularmente de los fallos técnicos de la gama FX, la sexta generación de procesadores GeForce mostraba un incremento efectivo del rendimiento de hasta el 65% en aplicaciones DirectX (comparando el 6800 Ultra con el FX 5950 Ultra). El GeForce 6 y el Radeon X inicia, para muchos, otra "edad dorada" para el proceso de gráficos. A fecha de 2005, apenas un puñado de aplicaciones soportaban Pixel Shader o Vertex Shader de tercera generación.

Se produjeron tres familias de la sexta generación, la 6200, 6600 y la 6800. La sexta generación, coincidiendo con el auge de la industria de los equipos portátiles, es la que más modelos presenta para este sector. Existen el GeForce Go 6200, 6400, 6600 y el 6800. Este último representa el procesador gráfico para ordenadores portátiles más potente creado hasta 2005 se calcula que desempeña sobre el 70% que su homónimo de escritorio.

Posteriormente, NVIDIA integró una GPU (la NV44, también conocida como GeForce 6200 TurboCache) en uno de sus chipsets. Estas GPU integradas se conocen como GeForce 6100 y 6150 las cuales tienen un rendimiento de 1.200-1.300 3DMarks03, indicador suficiente para darse una idea de su rendimiento.

Año de lanzamiento 2004
Versión DirectX 9.0c
Número de transistores 222 millones

Características destacadas:

  • Primer procesador en soportar Vertex Shader 3.0 y Pixel Shader 3.0
  • Arquitectura de 16 pipelines paralelos (en modelos 6800 Ultra y GT)
  • Introducción del soporte multiprocesador mediante SLI
  • Mejoras sustanciales en los shaders programables
  • Decodificación de vídeo por hardware (PureVideo).
  • Mejoras en filtrado anisótropo (hasta 16x) y técnicas antialias (8x)
  • Tratamiento de datos de 128 bits en pipeline
  • Desentrelazado de vídeo adaptativo
  • Implementación en hardware de buffers FP16 capaces de hacer varias operaciones como combinación y filtrado. Estos buffers permitieron a NVIDIA implementar un nuevo tipo de iluminación denominado HDRL (High Dynamic Range lightning).

GeForce 7

Tarjeta con el chip NVIDIA GeForce 7800 GT

Siguiendo un patrón parecido al observado en los momentos iniciales de la gama GeForce 4 Ti, NVIDIA decidió lanzar la séptima generación de su GPU GeForce aun cuando la anterior seguía considerándose de gama alta. La serie anterior de placas de alta gama basada en G70 (GeForce 7800 GTX) fue fabricada con un proceso de 110 nm. La serie que las reemplazó, basada en G71 (GeForce 7900 GTX) es fabricada con un proceso de 90 nm y a la vez reduciendo el número de transistores a aproximadamente 280 millones.

Se ha considerado en comunidades de alto rango tecnológico que NVIDIA desarrollo esta nueva familia de GPUs como una GeForce 6 mejorada y optimizada para mejor rendimiento frente a los inminentes cambios de sistemas operativos y lenguajes de programación para juegos.

En esta serie también se agrega otra tarjeta: la 7800 GS para bus de AGP. Esto da un gran avance en tecnología para el puerto que ya se creía obsoleto. Al igual que en la versión PCI-E, la 7800 GS cuenta con la GPU G70 de última generación para el puerto AGP con un núcleo base a 375 MHz y memoria a 1.200 MHz, lo que la convierte en la tarjeta más avanzada para AGP por parte de NVIDIA.

El poder de NVIDIA en custiones de mercado, quedó patente cuando Sony le pidió que desarrollara el chip gráfico para su consola PlayStation 3. El RSX, nombre de este chip para Sony, se basa en la arquitectura del G71, aumentado de MHz, y desarrollando su potencial real, al ser un circuito cerrado.

Año de lanzamiento 2005
Versión DirectX 9.0c
Número de transistores 302 millones (G70), 281 millones (G71)

Características destacadas:

  • Nombre código del GPU : G70 (Se ve un cambio en el nombre código de la GPU -de NVxx a Gxx-)
  • Arquitectura de 24 pixel pipelines paralelos
  • Arquitectura de 7 vertex pipelines paralelos
  • Bus de Transferencia: PCI-Express y AGP 8x/4x
  • Tecnologías CineFX e IntelliSample de cuarta generación
  • Decodificación de vídeo H.264, MPEG-2 y WMV por hardware (PureVideo)
  • Soporte de técnicas TSAA/TMAA (Transparency Supersampling/Multisampling Antialiasing)
  • El rendimiento de una 7800 GTX supondría un incremento en torno al 25-35% frente al modelo 6800 Ultra o incluso algo más en la medida en que escalamos resoluciones.

GeForce 8

Tarjeta con el chip NVIDIA GeForce 8800 Ultra
Año de lanzamiento 2006
Versión DirectX 10.0
Número de transistores 681 millones

Características destacadas:

  • Arquitectura unificada, completamente diferente a los diseños anteriores.
  • Sustancial mejora en los algoritmos de AF y de AA, mejorando considerablemente la calidad de imagen comparada a los pobres resultados de las serie 6 y 7, poniéndose a la par de ATi y su familia Radeon X1000.
  • Bus de 384 bits (con 768 MiB de RAM) nunca usado hasta la fecha.
  • El GPU trae un IHS para ser protegido de las instalaciones de HSFs, por ejemplo. La última vez que NVIDIA usó esto fue con el NV30.
  • El tope de gama (8800 GTX y 8800 Ultra) requieren 2 conectores PCI-E de poder con 2 tomas de poder cada uno (4 tomas en total)
  • PCB de 24 cm, el más largo jamás visto en una placa para consumo masivo (después de la 3dfx Voodoo 5 6000, que nunca se comercializó), causando problemas en varios gabinetes por el largo.

GeForce 9

Año de lanzamiento 2008
Versión DirectX 10.0
Número de transistores 754 millones
Tecnología de fabricación 65 nm

Características destacadas:

  • Resoluciones de hasta 2.560 · 1.600
  • Tecnología PureVideo® HD
  • Tecnología HybridPower™
  • Tecnología SLI® (SLI y 3-Way SLI)
  • Compatibilidad con PCI-E 2.0
  • Shader Model 4.0, y OpenGL 2.1
  • Soporte para el lenguaje de programación CUDA

Tabla de especificaciones serie 9 de NVIDIA (Fuente NVIDIA Website)

  Reloj central (MHz) Reloj de las unidades de sombreado (MHz) Reloj de la memoria (MHz) Cantidad de memoria Interfaz de memoria Ancho de banda de memoria (GiB/s) Tasa de relleno de texturas (miles de millones/s)
9800 GX2 600 1.500 1.000 1 GiB 512 bits 128 76,8
9800 GTX 675 1.688 1.100 512 MiB 256 bits 70,4 43,2
9600 GT 650 1.625 900 512 MiB / 1 GiB 256 bits 57,6 20,8
9600 GSO 550 1.375 800 384 MiB 192 bits 38,4 26,4

GeForce GTX 200

Tarjeta NVIDIA GeForce GTX260
  • GeForce GTX 260
  • GeForce GTX 260 216 Cores
  • GeForce GTX 280

Se trata de un chip basado en la misma arquitectura que las GeForce 8 y 9 pero con mejoras muy significativas. El chip pasa de tener 128 procesadores stream a tener 240 en la GTX 280 y 192 en la GTX 260. Más tarde se lanzó ésta última con 216. Se mantiene el tipo de memoria GDDR 3: 1.792 y 896 MiB. Se trata de tarjetas de gran tamaño y potencia, con las cuales NVIDIA pretendería competir con las HD 4870 y HD 4870 X2 de ATi, mientras que para competir con la HD 4850 emplearía una versión mejorada de la GeForce 9800 GTX, la 9800 GTX+.

Año de lanzamiento 2008
Versión DirectX 10.0
Número de transistores 1.400 millones
Tecnología de fabricación 65 nm

Características destacadas:

  • Resoluciones de hasta 2.560×1.600 (digital) y 2.048×1.536 (analógico)
  • Tecnología PureVideo® HD
  • Tecnología HybridPower™
  • Tecnología SLI® (SLI y 3-Way SLI)
  • Compatibilidad con PCI-E 2.0
  • Soporta Shader Model 4.0 y OpenGL 2.1
  • Soporte para el lenguaje de programación CUDA

Actualización

Se trata de una actualización del chip anterior (G200), fabricado con tecnología de 55 nanómetros. En el modelo GTX 285 se mantienen los 240 procesadores stream y aumenta la frecuencia del núcleo, de los procesadores stream y de la memoria; mientras que el GTX 295 se basa en dos GPU G200b con características híbridas entre las GTX 260 y 280 / 285. Cuenta con 1.792 MiB (896 MiB · 2) GDDR 3 con bus de memoria de 896 bits (448 bits · 2) pero aumentando los procesadores stream de 192 / 216 (según versión de GTX 260) a 240 por núcleo (los mismos que la GTX 280), configurando 480 en total. Esta es la respuesta definitiva de NVIDIA a la 'HD 4870 X2' con 2 GiB GDDR 5 i 1.600 procesadores stream de ATi, superándola en casi todas las pruebas y obteniendo, por tanto, el 'primer puesto' de nuevo. y es la familia más potente de la firma

Año de lanzamiento 2009
Versión DirectX 10.0
Número de transistores 1.400 millones
Tecnología de fabricación 55 nm

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