จาก NV1 ถึง Pascal – สืบประวัติการ์ดจอ Nvidia ฉบับย่อ ตั้งแต่ต้นจนจบ

หลังจากที่มีเสียงเรียกร้อง อยากอ่านประวัติของการ์ดจอทั้งค่ายแดงและเขียว วันนี้ผมจึงนำบทความประวัติการ์ดจอ Nvidia มาให้อ่านกันนะครับ ถ้าพร้อมแล้ว ลุยกันเล้ย!

1. NV1 Nvidia เข้าสู่ตลาดการ์ดจอ

Nvidia ได้ก่อตั้งขึ้นในปี 1993 และเริ่มการผลิตการ์ดจอตัวแรกขึ้น โดยใช้เวลาในการพัฒนาเกือบ 2 ปี จนได้เป็นชิป NV1ซึ่งเจ้าตัวนี้สามารถทำงานแสดงผลกราฟิกได้ทั้ง 2 มิติ และ 3 มิติ รวมถึงมีหน่วยประมวลผลเสียงด้วย หลังจากนั้น Sega ได้นำชิป NV1 มาใช้งานกับคอนโซล Saturn ซึ่งช่วยขยับขยายให้ชิปตัวนี้ เข้าสู่ตลาดชิปประมวลผลกราฟิกสำหรับเครื่อง Desktop ด้วย

ซึ่งการ์ดจอที่ใช้ใน Desktop นั้น จะมีส่วนเชื่อมต่อกับสล็อต PCI แบบธรรมดา ด้วยแบนด์วิดธ์ 133 MHz ตัวการ์ดจอใช้แรม EDO ที่มีสัญญาณนาฬิกา 75 MHz พร้อมรองรับการทำงานกับจอความละเอียดสูงสุดที่ 1600×1200 อย่างไรก็ตามชิปรุ่นนี้ดัง แต่ไม่เปรี้ยง เพราะมันแพงกว่าเจ้าอื่น แถมหน่วยประมวลผลเสียงยังทำงานได้ช้า

2. NV3 Riva 128

บางคนอาจสงสัยว่า ชิป NV2 หายไปไหน? หลังจากที่ NV1 ออกมาแล้ว Nvidia มีเป้าหมายที่จะทำ NV2 ให้กับ Sega แต่ไปๆ มาๆ Sega หันไปใช้ชิป PowerVR กับเครื่อง Dreamcaster ทำให้ NV2 ถูกยกเลิก เลยมีเจ้า NV3 ออกมาแทนที่ ซึ่ง NV3 นั้น ได้ใช้การสร้างวัตถุพื้นฐานแบบ Polygon (จากเดิมเป็นแบบ Quadrilaterals) ส่งผลให้การ์ดจอ Riva 128 ที่ใช้ชิป NV3 สามารเรนเดอร์ภาพได้เร็ว แต่ข้อเสียคือความละเอียดภาพมันลดลง

การ์ดจอที่ใช้ชิป NV3 มีอยู่ด้วยกัน 2 รุ่น คือ Riva 128 และ Riva 128ZX โดยทั้ง 2 ใช้ SDRAM 100MHz ทำงานบนบัส 128-bit ทำให้การ์ดจอมีแบนด์วิดธ์ 1.6 GB/s แต่รุ่น Riva 128ZX จะมีปริมาณแรม 8 MB และสัญญาณนาฬิกา 250 MHz ซึ่งสูงกว่า Riva 128 ที่มีแรม 4 MB และสัญญาณนาฬิกา 206 MHz แม้การ์ดทั้ง 2 ตัวจะได้รับความนิยม แต่ก็ยังแรงไม่เท่ากับคู่แข่งอย่าง 3dfx

3. NV4 แผนวางระเบิดลูกใหญ่

ในปี 1998 Nvidia ได้ออกการ์ดจอ Riva TNT ซึ่งในชิป NV4 ชิปตัวนี้จะคล้ายกับ NV3 คือรองรับการประมวลผลภาพ 2 มิติ และ 3 มิติ และยังรองรับการแสดงผลแบบ 32 บิต “True Color” บน SDR SDRAM 16 MB ในช่วงนั้น สล็อต AGP เริ่มได้รับความนิยมมากขึ้น แต่เมนบอร์ดที่ใช้สล็อตนี้ยังมีน้อย Riva TNT จึงส่วนเชื่อมต่อเป็น PCI และมีสินค้าที่ออกมาสำหรับสล็อต AGP บ้างเล็กน้อย

ในช่วงนั้น 3dfx ได้ปล่อย Voodoo2 ออกมาด้วย แต่มันค่อนข้างแพง แถมยังรองรับการแสดงผล 16 บิต และถ้าจะแสดงผลภาพ 2 มิติ จะต้องใช้การ์ดแยกอีกที ทำให้มันไม่ค่อยคุ้ม สู้ซื้อ Riva TNT ตัวเดียวไม่ได้ อย่างไรก็ตาม ช่วงแรก Nvidia พยายามดันสัญญาณนาฬิกาชิปและแรมให้สูงขึ้น แต่พบปัญหาว่ามันร้อนมาก จนกระทั่งได้ออกไดรเวอร์ตัวใหม่ จึงสามารถแก้ปัญหานี้ได้ แถมประสิทธิภาพพุ่งกระฉูดเลยทีเดียว

4. NV5 ระเบิดอีกลูก

ในปี 1999 Nvidia ได้ปล่อยการ์ดจอ Riva TNT2 ที่ใช้ชิป NV5 ซึ่งถอดแบบมาจาก NV4 แต่มีประสิทธิภาพในการเรนเดอร์เพิ่มขึ้น 10-15% และรองรับการเชื่อมต่อกับสล็อต AGP 4X ซึ่งช่วยเพิ่มขนาดแบนด์วิดธ์ อีกทั้งตัวการ์ดยังมีแรมเพิ่มขึ้นถึง 32 MB ด้วยกระบวนการผลิตขนาด 250 นาโนเมตร ทำให้ชิปมีความเร็วสัญญาณนาฬิกาพุ่งขึ้นถึง 175 MHz การ์ด Riva TNT2 ขึ้นเป็นอันดับ 1 ในสมัยนั้น และไม่มีคู่แข่งค่ายไหนที่สามารถทำประสิทธิภาพได้ดีเท่า

5. NV10 เริ่มตำนาน Geforce

ในปี 1999 Nvidia ได้เปิดตัว Geforce 256 ที่ใช้ชิป NV10 ซึ่งตอนนั้นผู้คนมักเรียกการ์ดจอว่า Graphics accelerators หรือ Video card แต่ Nvidia กลับเรียก Geforce 256 ว่า GPU (Graphics processing unit) ซึ่งการ์ดตัวนี้ได้มีการเพิ่มฟีเจอร์พิเศษต่างๆ ลงไปอีกมากมาย เช่น T&L (Transform and Lighting) processing ทำให้การ์ดจอสามารถทำการคำนวณ และประมวลผลเรื่องแสงและรูปทรงเองได้ ลดการทำงานของซีพียูในส่วนนี้ไป แถมยังทำงานได้ดีกว่าด้วยซีพียูด้วยซ้ำ (แรงกว่า Pentium III 550 MHz ถึง 5 เท่าเชียวนะ)

การออกแบบ Geforce 256 จะต่างจาก Riva TNT2 ที่มีการใช้ Pixel pipline 4 ส่วน ทำให้มันเร็วกว่าถึง 50% แถมมีแรม (DDR SDRAM) เพิ่มขึ้นอยู่ระหว่าง 32-64 MB พร้อมด้วยสถาปัตยกรรมขนาด 220 นาโนเมตร ทำให้มันมีสัญญาณนาฬิกาอยู่ที่ 120 MHz ครับ

6. NV11/15/16 Geforce 2

หลังจากความสำเร็จของ Geforce 256 Nvidia จึงได้ดำเนินการออก Geforce 2 ตามมาติดๆ โดยมีสถาปัตยกรรมคล้ายๆ กับรุ่นพี่ แต่มี TMU (Texture mapping unit) เพิ่มขึ้นถึง 2 เท่า โดยติดอยู่กับ Pixel pipeline แต่ละส่วน รวมถึงการใช้ทรานซิสเตอร์ขนาด 180 นาโนเมตร ช่วยให้ชิปมีประสิทธิภาพสูงขึ้น สำหรับ Geforce 2 นั้น จะแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม โดยใช้ชิปต่างกันคือ NV11, NV15, และ NV16 โดยทั้ง 3 จะใช้สถาปัตยกรรม แต่แตกต่างที่โครงสร้างภายใน คือ NV11 มี 2 pixel pipeline ส่วน NV15 และ 16 มี 4 ส่วน และ NV16 เป็นชิปที่มีสัญญาณนาฬิกาสูงสุดครับ

นอกจากนี้ Geforce 2 ยังเป็นการ์ดจอรุ่นแรกของ Nvidia ที่สนับสนุนการต่อหลายจอภาพ รวมถึงมีการออกรุ่นที่ใช้แรม SDR และ DDR เพื่อเป็นตัวเลือกให้ผู้ใช้ครับ

7. NV20 Geforce 3

ในปี 2001 Nvidia ได้เปิดตัว Geforce 3 ซึ่งรองรับ DirectX 8 โดยที่ชิปจะมีทรานซิสเตอร์อยู่ 60 ล้านตัว บนสถาปัตยกรรมขนาด 150 นาโนเมตร ทำให้สามารถดันสัญญาณนาฬิกาได้สูงถึง 250 MHz นอกจากนี้ Nvidia ยังได้นำเสนอระบบการควบคุมหน่วยความจำ ที่เรียกว่า Lightspeed Memory Architecture” (LMA) ที่ Nvidia ออกแบบมาเพื่อลดปัญหาเรื่อง Memory bandwidth อีกทั้งยังถูกออกแบบมาเพื่อเร่ง FSAA ให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น โดยใช้อัลกอริธึมพิเศษที่เรียกว่า “Quincunx” สำหรับประสิทธิภาพโดยรวมของ Geforce 3 นั้น ดีกว่า Geforce 2 ทุกด้าน ทว่า ด้วยการออกแบบที่ซับซ้อน ทำให้ราคามันสูงลิ่วเลยล่ะ

8. NV2A Nvidia กับ Xbox

Nvidia ย้อนกลับมาสู่บ้านหลังเก่าในตลาดคอนโซลอีกครั้ง โดยครั้งนี้ได้ร่วมมือกับ Microsoft เพื่อทำการ์ดจอให้กับเครื่อง Xbox ซึ่งในสมัยนั้น Xbox รุ่นแรกได้ใช้ฮาร์ดแวร์ที่ทันสมัยที่สุด ที่คุณจะหาได้ในคอมพิวเตอร์หรูๆ สักเครื่องหนึ่งเลยล่ะ แน่นอนว่าการ์ดจอก็ได้ใช้ Geforce 3 ที่มีการปรับแต่ง โดยมี Pixel pipeline 4 ส่วน และ TMU 2 ชุดต่อ 1 pipeline นอกจากนี้ Nvidia ยังได้ออกแบบระบบเสียงและฮาร์ดแวร์ควบคุมเสียง ให้กับ Xbox ด้วย โดยใช้ชื่อว่า MCPX หรือ “SoundStorm”

9. NV17 Geforce 4 ตอนแรก

ในปี 2002 Nvidia ได้ออกแบบสถาปัตยกรรมชิปประมวลผลภาพขึ้นใหม่ โดยนำมาใช้ในการ์ดจอรุ่น Geforce ซึ่งมีแบ่งรุ่นปลีกย่อยอีกมากมาย สำหรับรุ่นที่มีราคาถูกสุดคือ NV17 สถาปัตยกรรมจะคล้ายกับ NV11 แต่ทรานซิสเตอร์ลดขนาดเหลือ 150 นาโนเมตร และมีสัญญาณนาฬิการะหว่าง 250-300 MHz ทำให้มันใกล้เคียงกับ NV 20 มาก แต่กลับมีราคาถูกกว่า และใช้ในเครื่อง Desktop ทั่วไป หรืออุปกรณ์พกพาได้

หลังจากนั้น Nvidia ได้นำ NV17 มาปรับปรุงใหม่ เป็น NV18 และ 19 โดยตัว NV18 จะมีการเพิ่มบัสการเชื่อมต่อให้รองรับ AGP 8X ในขณะที่ NV19 จะรองรับ PCI Express สำหรับแรมที่ใช้นั้น ทั้ง 2 จะเป็นแรม DDR ที่มีสัญญาณนาฬิกา 166-667 MHz

10. NV25 Geforce 4 ตอนสอง

หลังจากที่ NV17 ได้เข้ามาเจาะตลาดล่างเป็นที่เรียบร้อย Nvidia จึงได้ออกการ์ดจอที่ใช้ชิป NV25 เพื่อโปะตลาดบน โดยมีส่วนประกอบคล้ายกับ NV17 และ NV20 ใน Geforce 3 แต่มี Vertex shader มากกว่าเท่าตัว และจำนวนทรานซิสเตอร์ที่มากกว่าถึง 3 ล้านตัว ทำให้สัญญาณนาฬิกาพุ่งขึ้นอยู่ระหว่าง 225-300 MHz และแรมอีก 128 MB

จากผล benchmark ที่ทำการทดสอบบน DX7 API พบว่า Geforce 4 แรงกกว่า Geforce 3 เพียง 10% แต่เมื่อทดสอบบน DX8 มันแรงกว่า Geforce 3 ถึง 38% เลยนะ ในปีถัดมาได้มีการปรับปรุงชิป NV25 ได้เป็น NV28 ที่รองรับ AGP 8X

11. NV30 FX 5000 ตอนแรก

ในปี 2002 การมาถึงของ DirectX 9 ทำให้วงการเกมเมอร์ต้องปรับตัวกันอีกครั้ง เหล่าผู้ผลิตการ์ดจอยักษ์ใหญ่อย่าง ATi และ Nvidia ต้องงัดไม้เด็ดออกมา เพื่อขับพลังของการ์ดที่รองรับ DX9 ออกมาให้สุดๆ รวมถึงการรองรับ Pixel Shader 2.0 ในช่วงแรก ATi สามารถเอาชนะ Nvidia ไปได้ ด้วยการ์ดที่รองรับ DX9 ซึ่งทำออกมาก่อน แต่ปลายปี 2002 ถึงตาของ Nvidia ที่ได้ส่งการ์ดจอซีรี่ส์ FX 5000 ออกมา
แม้ว่าจะมาช้ากว่าค่ายแดง แต่ Nvidia ได้เปิดตัวการ์ดซีรี่ส์นี้ พร้อมกับ Pixel Shader 2.0A ซึ่งได้ปรังปรุงขึ้นเอง เพื่อให้การแสดงผลออกมาดีขึ้นกว่าเวอร์ชัน 2.0 ตัวเดิม (แถม Microsoft ยังเอาไปใช้ในการปรับปรุงใน Pixel Shader 3.0 ด้วยนะ)

การ์ดในซีรี่ส์ดังกล่าว ใช้สถาปัตยกรรมขนาด 130 นาโนเมตร ที่มีสัญญาณานาฬิการะหว่าง 400-500 MHz พร้อมด้วยแรมแบบ DDR2 128-256 MB มาพร้อมกับ 4 Pixel pipelines, 2 Vertex shaders, 8 TMUs และ 4 ROPs (Render output unit) ส่วนการ์ดระดับล่างจะมีการลดส่วนเหล่านี้ลงครึ่งหนึ่งครับ (เฉพาะ Pixel pipline ยังมี 4 ส่วนอยู่นะ) และใช้แรมแบบ DDR ธรรมดา เพื่อลดราคาการ์ด

12. NV35 FX 5000 ตอนสอง

แม้ว่า NV30 จะถูกใช้ใน FX 5000 ซึ่งเป็นการ์ดจอรุ่นเรือธงในขณะนั้น แต่ไม่กี่เดือนหลังจากนั้น Nvidia ได้ออกการ์ดที่มีแรงกว่าเดิม โดยประกอบไปด้วย Vertex Shader และใช้แรม DDR3 บนบัสสูงสุด 256 บิต
FX 5000 ถูกวิพากษ์วิจารณ์เป็นอย่างมากในช่วงนั้น เพราะแม้ว่ามันจะใช้ฟีเจอร์ใหม่ๆ แต่ก็ยังแรงสู้ ATi (AMD) ไม่ได้ แถมการ์ดจอก็ร้อนมากด้วย

13. NV40 Nvidia Geforce 6800

เพียง 1 ปี หลังจากที่ FX 5000 ได้ออกสู่ตลาด Nvidia ได้เปิดตัวการ์ดจอซีรี่ส์ 6000 โดยมีตัว Geforce 6800 Ultra เป็นรุ่นเรือธง ประกอบไปด้วยทรานซิสเตอร์จำนวน 220 ล้านตัว, Pixel superscalar pipeline 16 ส่วน (ในแต่ละส่วนจะมี 1 Pixel shader, TMU และ ROP), 6 Vertex shaders, รองรับ Pixel shader 3.0 และใช้ Floating-point precision 32 บิต สิ่งเหล่านี้ ทำให้ประสิทธิภาพของการ์ดจอสูงขึ้น นี่ยังไม่นับรวมถึงแรมแบบ GDDR3 512 MB ที่ทำงานบนบัส 256 บิตนะ ซึ่งแรมนี้ถือว่าออกแบบมาเพื่อใช้บนการ์ดจอ และในการ์ดนี้ก็ให้มาสูงกว่าการ์ดตัวเก่าอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ขนาดของทรานซิสเตอร์ยังอยู่ที่ 130 นาโนเมตรครับ

การ์ดในซีรี่ส์ 6000 ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก ด้วยประสิทธิภาพที่ดีกว่าขึ้นกว่า FX 5000 ถึง 50% และการใช้พลังงานที่ประหยัดกว่าการ์ดรุ่นเก่าครับ

14. NV43 Geforce 6600

เมื่อมีการ์ดจอระดับ High-end แล้ว Nvidia ยังทำการตลาดในระดับกลาง โดยออกการ์ดจอระดับ Mid-range มา เป็นตัว Geforce 6600 ซึ่งใช้ชิป NV43 เจ้าการ์ดจอตัวนี้ จะมีส่วนประกอบภายในที่ลดสเปคลงครึ่งหนึ่งของ 6800 แต่ข้อได้เปรียบของมันคือ ใช้ทรานซิสเตอร์ขนาด 110 นาโนเมตร ทำให้ประหยัดพลังงานมากขึ้น และดันสัญญาณนาฬิกาให้สูงขึ้นอีกได้ ที่สำคัญคือราคามันถูกกว่ารุ่นเรือธงมากเลยล่ะ

15. G70 GeForce 7800 GTX และ GeForce 7800 GTX 512

เมื่อพี่ใหญ่อย่าง Geforce 6800 ประสบความสำเร็จ จึงได้สานต่อด้วย Geforce 7800 GTX ซึ่งใช้ชิป G70 บนสถาปัตยกรรมขนาด 110 นาโนเมตร เช่นเดียวกับชิป NV43 เจ้าชิป G70 นี้ ประกอบไปด้วย Pixel pipeline 24 ส่วน, TMU 24 หน่วย, Vertex shader 8 หน่วย และ ROP 16 หน่วย โดยใช้แรมแบบ GDDR 3 600 MHz ขนาด 256 MB ที่มีบัสแรม 256 บิต ส่วนตัวการ์ดจอจะมีสัญญาณนาฬิกาที่ 430 MHz ครับ

แม้ว่า Geforce 7800 GTX จะแรงมากแล้ว แต่ไม่นาน Nvidia ก็ได้ออก Geforce 7800 GTX 512 ออกมา โดยเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดีขึ้นไปอีก มีการปรับโครงสร้างของส่วนประกอบ และใช้ตัวระบายความร้อนแบบใหม่ ทำให้การ์ดจอมีสัญญาณนาฬิกาเพิ่มขึ้นเป็น 550 MHz รวมถึงเพิ่มบัสแรมเป็น 512 บิต และเพิ่มความจุแรมได้เป็น 512 MB ครับ

16. G80 Geforce 8000 และจุดเริ่มต้นของ Tesla

Nvidia ได้เปิดตัวสถาปัตยกรรม Tesla กับการ์ดจอซีรี่ส์ Geforce 8000 มีการดีไซน์ Shader unit แบบ Uified shader design โดย Tesla ถือว่าเป็นสถาปัตยกรรมที่ใช้กับชิปการ์ดจอของ Nvidia มาอย่างยาวนานตั้งแต่ซีรี่ส์ 8000, 9000, 100-300

สำหรับรุ่นเรือธงนั้น จะเป็น Geforce 8800 GTX ที่ใช้ชิป G80 บนการผลิตขนาด 80 นาโนเมตร ด้วยการใช้สถาปัตยกรรมแบบ Uified shader ทำให้การ์ดจอของ Nvidia ในซีรี่ส์ 8000 ทั้งหมดนั้น รองรับ DirectX 10 และ Pixel shader 4.0 สำหรับ 8800 GTX นี้ มี 128 Shaders วิ่งที่ความเร็ว 575 MHz และใช้แรม GDDR3 ขนาด 768 MB บนบัส 384 บิต รวมถึงเพิ่ม TMU และ ROP เป็น 64 และ 24 หน่วย ตามลำดับ ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพนี้ ทำให้ 8800 GTX แรงขึ้นกว่า 7800 GTX ถึง 2 เท่าเลยทีเดียว

ต่อมาได้มีการออกเรือธงตัวใหม่ 8800 Ultra ซึ่งมีสัญญาณนาฬิกา 612 MHz ทำให้มันแรงขึ้นจากเดิมมาอีกนิด

17. G92 Geforce 9000 และ Tesla รุ่นปรับปรุง

ชิป G92 ยังคงใช้สถาปัตยกรรม Tesla บนการผลิตขนาด 65 นาโนเมตร ทำให้สามารถดันสัญญาณนาฬิกาของการ์ดจอขึ้นได้ถึง 600-675 MHz แล้วยังลดการใช้พลังงานลงอีกด้วย

และด้วยความประหยัดไฟนี้ Nvidia เลยออกการ์ดแบบ Dual-G92 GPU โดยใช้ชื่อว่า Geforce 9800 GX2 ซึ่งในการทดสอบพบว่ามันแรงกว่า 8800 Ultra ถึง 29-41% แต่ถ้าเปิด Anti-aliasing แล้ว เฟรมเรตจะตกลงไป 13% เพราะแรมมันยังน้อยเกินไป (มีแค่ 512 MB ส่วน 8800 Ultra มี 768 MB) แน่นอนว่าเมื่อมันมี GPU 2 ตัว อยู่ในการ์ดเดียวกัน ราคามันเลยแพงกว่า 8800 Ultra ยอดขายเลยไม่ค่อยสูงมากนัก

18. G92 และ G92B ตอนต่อไปของ Geforce 9000

Nvidia ได้ปล่อยการ์ดจอ Geforce 9800 GTX ออกมาในภายหลัง โดยใช้ชิป G92 ชุดเดียว ที่มีสัญญาณนาฬิกา 675 MHz และมีแรม GDDR3 512 MB ซึ่ง 9800 GTX นี้ เร็วกว่า 8800 GTX เพียงเล็กน้อย และติดปัญหาในเรื่องของขนาดแรม ทำให้ไม่นาน Nvidia ได้ปล่อยการ์ดรุ่นปรับปรุงคือ Geforce 9800 GTX+ ออกมา ซึ่งใช้ชิป G92B ที่มีสถาปัตยกรรมขนาด 55 นาโนเมตร ช่วยให้สามารถดันสัญญาณนาฬิกาขึ้นได้ถึง 738 MHz และที่สำคัญที่สุดคือ การ์ดตัวนี้มีแรมขนาด 1 GB เลยทีเดียว

19. G92B Geforce 100

การ์ดในซีรี่ส์ Geforce 100 ได้พัฒนามาจากซีรี่ส์ 9000 โดยมีการปรับความเร็วสัญญาณนาฬิกาเพิ่ม รวมถึงดีไซน์ใหม่ ทว่า มันเป็นรุ่นที่ขายแบบ OEM ไม่มีขายปลีกนะจ๊ะ

20. GT200 Geforce 200 และ Tesla 2.0

ในปี 2008 Nvidia ได้ปรับปรุง Tesla ใหม่อีกครั้ง หากดูจากชิป G92 จะพบว่ามันมี 8 Texture Processor Clusters (TPC) พร้อมด้วย 16 Execution Units และ 8 TMUs แต่เมื่อเป็น GT200 แล้ว ได้ปรับเป็น 10 Texture Processor Clusters (TPC), 24 Execution Units และ 8 TMUs ส่วนบัสแรมได้ปรับเพิ่มจาก 256 บิต เป็น 512 บิต

Nvidia ได้ออกการ์ด GTX 280 ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่า 9800 GTX+ แต่ว่ามันไม่ได้แรงกว่า 9800 GX2 แบบชัดเจนนัก ทั้งนี้ เนื่องด้วย 9800 GX2 มันมีแรมน้อยกว่า ทำให้ GTX 280 เป็นการ์ดจอระดับบนที่น่าสนใจมากกว่า และไม่นานหลังจากนั้น Nvidia ก็ได้ออก GTX 295 ที่มีชิป GT200 อยู่ 2 ตัว ในปี 2009

21. GT215 Geforce 300

Geforce 300 เป็นการ์ดจอแบบ OEM รุ่น 2 ของ Nvidia ซึ่งในซีรี่ส์นี้จะมีทั้งกลุ่ม Mid-range และ Low-end อยู่ด้วย ส่วนใหญ่จะถอดแบบมาจากซีรี่ส์ 200 แต่ใช้ทรานซิสเตอร์ขนาด 40 นาโนเมตร บนสถาปัตยกรรม Tesla 2.0

22. G100 Geforce 400 มาพร้อมกับสถาปัตยกรรม Fermi

เป็นการสิ้นสุดของ Tesla และเปลี่ยนมาใช้สถาปัตยกรรม Fermi ในปี 2010 ชิป G100 ถือเป็นชิปตัวใหญ่ที่สุด บนสถาปัตยกรรม Fermi มันประกอบไปด้วย Graphics Processing Clusters (GPCs) 4 ส่วน ที่แต่ละส่วนจะมี 4 Stremming Multiprocessors พร้อมด้วย 32 CUDA Cores, 4 TMUs, 3 ROPs และ 1 PolyMorph Engine รวมแล้วจะมีทั้งหมด 512 CUDA Cores, 64 TMUs, 48 ROPs และ 16 PolyMorph Engines

อย่างไรก็ตาม การ์ดรุ่น GTX 480 มันมีเพียง 480 CUDA cores, 60 TMUs, 48 ROPs, และ 15 PolyMorph Engines เนื่องจากปัญหาในด้านการผลิต และเจ้า Geforce GTX 480 นี่แหละ ที่มีปัญหาในเรื่องความร้อน ทำให้การออกแบบส่วนระบายความร้อนต้องมีขนาดใหญ่ มันเลยกลายเป็นการ์ดจอที่มีเสียงดังตัวหนึ่งในยุคเลยเชียว

23. GF110 Fermi รุ่นปรับปรุง

การปรับปรุงในครั้งนี้ ได้เจาะลึกลงไปถึงระดับทรานซิสเตอร์ ในส่วนที่จำเป็นจะต้องใช้ทรานซิสเตอร์ประสิทธิภาพสูง ทำงานได้เร็ว Nvidia ก็จะเปลี่ยนไปใช้ทรานซิสเตอร์ที่เร็วขึ้น แต่ถ้าส่วนไหนมีความสำคัญรองลงมา จะเลือกใช้ทรานซิสเตอร์ที่ประหยัดพลังงานมากกว่าแทน นี่ช่วยให้การ์ดจอกินไฟน้อยลง แต่มีความเร็วเพิ่มขึ้นได้ ซึ่งการ์ดเรือธงของ GF110 คือ GTX 580 ครับ

24. GK104 Kepler และซีรี่ส์ 600

จากความสำเร็จของ GTX 580 Nvidia จึงได้ส่ง GTX 680 มาสานต่อความแรง โดยใช้ชิป GK104 สถาปัตยกรรม Kepler ซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ขนาด 28 นาโนเมตร ทำให้ GK104 มีประสิทธิภาพดีกว่า GF110 รวมถึงมี TMU มากกว่า 2 เท่า และ CUDA Core มากกว่าถึง 3 เท่า ผลที่ได้คือ ประสิทธิภาพดีขึ้นกว่า 10-30% ขึ้นกับเกมที่ทดสอบ อีกทั้งยังมีการจัดการพลังงานที่ดีกว่าด้วย

25. GK110 Kepler ตัวใหญ่

Nvidia มีแผนจำหน่าย Geforce ซีรี่ส์ 700 ที่มีขนาด Die ใหญ่ขึ้นกว่าเดิม โดยชิป GK110 นี้ มันออกแบบมาเพื่อการใช้งานกับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (แต่ใช้งานทั่วไปได้เช่นกัน) การ์ดพี่ใหญ่ตัวแรกคือ GTX Titan ที่มี CUDA Core 2688 หน่วย และ TMU 224 หน่วย พร้อมด้วยแรม 6 GB แต่ราคาของมันสูงเอาเรื่อง ($1,000) เลยไม่เป็นที่นิยม สุดท้าย Nvidia จึงลดสเปคเป็นรุ่น GTX 780 ที่มีแรม 3 GB พร้อมราคาที่จับต้องได้ หลังจากนั้นจึงได้เปิดตัวพี่ใหญ่อีกเซต คือ GTX 780 Ti ที่มี CUDA Core 2880 หน่วย และ TMU 240 หน่วย

26. GM204 Maxwell

สถาปัตยกรรม Maxwell เปิดตัวในปี 2014 โดยเน้นในเรื่องของประสิทธิภาพ ชิปเรือธงคือ GM204 นำมาใช้ในการ์ดจอ GTX 980 แม้ว่า Maxwell จะมีบัสแรมต่ำกว่า Kepler (ขนาดเพียง 256 บิต) แต่มันมีแบนด์วิดธ์มากขึ้น การส่งข้อมูลจึงเร็วมากขึ้น แถมยังมีแคช L2 2 MB อีกต่างหาก *o*

GM204 ประกอบไปด้วย CUDA Core 2048 หน่วย, TMU 128 หน่วย, ROP 64 หน่วย และ 16 PolyMorph engines ถ้าเทียบแล้วมันมีการใส่ส่วนประกอบลงไปน้อยกว่า GTX 780 Ti ความแรงเลยเพิ่มแค่ 6% แต่มันกินไฟน้อยลงถึง 33%

จากนั้นไม่นาน Nvidia จึงได้ปล่อยการ์ดจอ GTX 980 Ti ที่ใช้ชิป GM200 มี CUDA Core 2816 หน่วย มันแรงขึ้นกว่าเดิม แต่ก็กินไฟมากขึ้นด้วย

27. GP104 Pascal

สานต่อความสำเร็จจาก Maxwell Nvidia จึงได้สร้างสถาปัตยกรรมถัดไปขึ้น โดยใช้ชื่อว่า Pascal บนกระบวนการผลิตทรานซิสเตอร์แบบ FinFET ขนาด 16 นาโนเมตร ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน และเพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกา หากขยายชิป GP104 ที่มีขนาด 314 ตารางมิลลิเมตร ใน GTX 1080 จะพบว่ามีทรานซิสเตอร์อยู่ถึง 7.2 พันล้านตัว พร้อมด้วย CUDA Core 2560 หน่วย, TUM 160 หน่วย, ROP 64 หน่วย และ 20 PolyMorph engines และนี่ทำให้ GTX 1080 แรงยิ่งกว่า GTX 980 Ti เสียอีก

ส่วนรุ่นที่ราคาถูกลง Nvidia ได้ลดจำนวนหน่วย CUDA Core โดยออกเป็นรุ่น GTX 1070 สำหรับกลุ่ม High-end เช่นเดียว GTX 1080 ในขณะที่ GTX 1060 ออกมาสำหรับกลุ่ม Mid-range และ GTX 1050 / 1050 Ti เจาะกลุ่มตลาดล่างครับ

28. GP102 Titan X, 1080 Ti และ Titan XP

เพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้นกว่าเดิม Nvidia ได้เปิดตัวการ์ดจอที่ใช้ชิป GP102 ซึ่งมี CUDA Core 3840 หน่วย พร้อมด้วยบัสเชื่อมต่อหน่วยความจำขนาด 352 บิต บนสถาปัตยกรรมขนาด 16 นาโนเมตร การ์ดตัวแรกคือ Titan X มีการปิด Die บางส่วน ทำให้มันเหลือ CUDA Core อยู่ 3584 หน่วย และมีสัญญาณนาฬิกาที่ 1531 MHz พร้อมด้วยแรม GDDR5X 12 GB บนความเร็ว 10 Gbps

สำหรับผู้ใช้งานทั่วไป จะเป็นการ์ดจอรุ่น GTX 1080 Ti ซึ่งมีโครงสร้างภายในคล้าย Titan X แต่ว่ามีสัญญาณนาฬิกาสูงกว่าที่ 1582 MHz พร้อมด้วยแรม 12 GB บนความเร็ว 11 Gbps มันก็เลยค่อนข้างที่จะแรงกว่าพอสมควร หลังจากนั้น เพื่อสานต่อความแรงแบบฉุดไม่อยู่ จึงมีการออกการ์ดจอตัวใหม่ ที่ใช้ชิป GP102 แบบเต็มเหนี่ยวคือ Titan XP มาพร้อมด้วยแรม GDDR5X 12 GB 11.4 Gbps สัญญาณนาฬิกาของ Titan X จะเท่ากับ 1080 Ti แต่มันมี CUDA Core มากกว่า มันก็เลยแรงกว่า

เอาล่ะครับ จบกันไปแล้วกับประวัติการ์ดจอค่ายเขียว Nvidia นะครับ เพื่อนๆ เคยใช้การ์ดรุ่นไหนกันบ้าง คอมเมนต์บอกกันมาได้เลยนะครับ ส่วนใครที่อยากอ่านประวัติค่ายแดงนั้น อดใจรออีกนิดนะครับ ผมกำลังเขียนอยู่ ยังไงก็อย่าลืมติดตามบทความได้ที่ Extreme PC นะครับ

และถ้าใครอยากอ่านประวัติของฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์ตัวไหน ก็สามารถคอมเมนต์บอกได้นะครับ (ถ้าไม่ยากเกินไป ผมจะจัดมาให้) สวัสดีครับ

ขอขอบคุณข้อมูลจาก http://www.tomshardware.com/picturestory/715-history-of-nvidia-gpus.html#s1