6 najboljših grafičnih procesorjev Nvidia vseh časov

Nvidia postavlja tako visoke standarde za svoje igralne grafične kartice da je pravzaprav težko ugotoviti razliko med grafično kartico Nvidia, ki je zgolj zmagovalna, in grafično kartico Nvidia, ki je res posebna.

Nvidia je že dolgo prevladujoči igralec na trgu grafičnih kartic, vendar je podjetje občasno pod resnim pritiskom svojega glavnega tekmeca AMD, ki je lansiral več svoje ikonične grafične procesorje. Ti pa so samo pripravili Nvidio za velik povratek, včasih pa je to privedlo do resnične kartice, ki je spremenila igro.

Težko je bilo izbrati, kateri grafični procesorji Nvidia so resnično vredni naziva najboljši vseh časov, vendar sem seznam skrčil na šest kartic, ki so bile resnično pomembne in so se zapisale v zgodovino.

GeForce 256

Čisto prvi

čeprav Nvidia pogosto trdi GeForce 256 je bil prvi grafični procesor na svetu, kar velja le, če je Nvidia edino podjetje, ki lahko definira, kaj je grafični procesor. Pred GeForce je bila serija grafičnih kartic RIVA in takrat so tudi druga podjetja izdelovala lastne konkurenčne grafične kartice. Kar je Nvidia v resnici izumila, je bilo trženje grafičnih kartic kot grafičnih procesorjev, ker so bili leta 1999, ko je izšla 256, pogostejša izraza, kot sta grafična kartica in grafični nabor čipov.

Nvidia ima prav, da je bil 256 pomemben. Pred 256 je imel CPE zelo pomembno vlogo pri upodabljanju grafike, do točke, ko je CPE neposredno dokončal korake pri upodabljanju 3D okolja. Vendar pa procesorji pri tem niso bili zelo učinkoviti, zato se je pojavil 256 s preoblikovanjem strojne opreme in osvetlitvijo, ki je dva dela upodabljanja, ki zahtevata CPE, preložila na GPE. To je eden od glavnih razlogov, zakaj Nvidia trdi, da je to prvi GPU.

Kot izdelek GeForce 256 ni bil ravno legendaren: Anandtech ni bil navdušen nad svojo ceno za zmogljivost ob izidu. Del težave je bil pomnilnik 256, ki je bil enotna podatkovna hitrost ali SDR. Zaradi drugih napredkov je SDR postajal nezadosten za grafične procesorje te ravni zmogljivosti. Hitrejša dvojna podatkovna hitrost ali DDR (enak DDR kot v DDR5) lansiran tik pred koncem leta 1999, ki je končno izpolnil pričakovanja Anandtecha glede uspešnosti, vendar je bilo težko pogoltniti višjo ceno različice DDR.

GeForce 256, prvo ime, je zagotovo zgodovinski, vendar ne zato, ker je bil neverjeten izdelek. 256 je pomemben, ker je začel sodobno dobo grafičnih procesorjev. Trg grafičnih kartic ni bil vedno duopol; v 90. letih prejšnjega stoletja je med seboj tekmovalo več podjetij, Nvidia pa je bila samo eno izmed njih. Kmalu po lansiranju GeForce 256 je večina Nvidijinih tekmecev zapustila trg. 3dfx-ovi grafični procesorji Voodoo 5 so bili nekonkurenčni in preden je bankrotiral, je veliko njegovih tehnologij kupila Nvidia; Matrox je preprosto popolnoma opustil igralne grafične procesorje in se osredotočil na profesionalno grafiko.

Do konca leta 2000 je bil ATI edino drugo grafično podjetje v mestu. Ko je AMD leta 2006 prevzel ATI, je to prineslo moderno Nvidia in AMD rivalstvo danes vemo vsi.

GeForce 8800 GTX

Monumentalen skok naprej

Po GeForce 256 sta se Nvidia in ATI poskušala premagati z novejšimi grafičnimi procesorji z večjo zmogljivostjo. Vendar pa je leta 2002 ATI vrgel rokavico, ko je lansiral svojo serijo Radeon 9000, in z velikostjo matrice 200 mm na kvadrat je bil vodilni Radeon 9800 XT enostavno največji GPE doslej. Nvidijin paradni konj GeForce4 Ti 4600 pri 100 mm ni imel upanja, da bi premagal celo srednjega razreda 9700 Pro, ki je Nvidiji prizadel poraz. Pri izdelavi GPE ni šlo več samo za arhitekturo, pomnilnik ali gonilnike; da bi zmagala, bi morala Nvidia narediti velike grafične procesorje, kot je ATI.

V naslednjih štirih letih se je velikost vodilnih grafičnih procesorjev še naprej povečevala in do leta 2005 sta obe podjetji lansirali grafične procesorje velikosti okoli 300 mm. Čeprav je Nvidia v tem času ponovno prevzela prednost, ATI nikoli ni zaostajal in njegova serija Radeon X1000 je bila dokaj konkurenčna. GPU velikosti 300 mm pa je bil daleč od meje tega, kar je Nvidia zmogla. Leta 2006 je Nvidia izdala svojo serijo GeForce 8, ki jo je vodil vodilni 8800 GTX. Njegov GPE s kodnim imenom G80 je bil skoraj 500 mm, število njegovih tranzistorjev pa je bilo skoraj trikrat večje od zadnjega vodilnega modela GeForce.

8800 GTX je ATI-ju naredil to, kar sta Radeon 9700 Pro in ostali deli serije 9000 naredili Nvidiji, z Anandtechom, ki opisuje trenutek kot "9700 Pro-like." Posamezen 8800 GTX je bil skoraj dvakrat hitrejši od ATI-jevega vrhunskega X1950 XTX, da ne omenjam veliko bolj učinkovitega. S 599 USD je bil 8800 GTX dražji od svojih predhodnikov, vendar sta njegova visoka raven zmogljivosti in podpora za DirectX 10 to nadomestila.

Toda to je bil večinoma konec velike oboroževalne tekme z grafičnimi procesorji, ki je bila značilna za začetek 2000-ih iz dveh glavnih razlogov. Prvič, 500 mm je postajalo precej blizu meji, kako velik je lahko GPE, in celo danes je 500 mm relativno veliko za procesor. Tudi če bi Nvidia želela, izdelava večje GPU preprosto ni bila izvedljiva. Drugič, ATI tako ali tako ni delal na svojem lastnem 500 mm GPU, tako da se Nvidia ni mudilo, da bi dala na trg še večji GPE. Nvidia je v bistvu zmagala v oboroževalni tekmi s tem, da je prehitela ATI.

Tega leta je AMD tudi prevzel ATI, ki je bil dokončan tik pred lansiranjem 8800 GTX. Čeprav je ATI zdaj podpiral AMD, se je res zdelo, da ima Nvidia tako veliko vodstvo, da Radeon še dolgo ne bo izzval GeForcea, morda nikoli več.

GeForce GTX 680

Premagati AMD v lastni igri

Nvidijina naslednja pomembna izdaja je prišla leta 2008, ko je lansirala serijo GTX 200, začenši z GTX 280 in GTX 260. S skoraj 600 mm na kvadrat je bil 280 vreden pošastni naslednik 8800 GTX. Medtem sta AMD in ATI sporočila, da ne bosta več lansirala vrhunskih grafičnih procesorjev z velikimi matricami da bi tekmovali, raje se osredotočajo na izdelavo manjših grafičnih procesorjev v gambitu, znanem kot majhna kocka strategijo. V svojem pregledu je Anandtech dejal "Nvidia bo v bližnji prihodnosti ostala sama z vrhunsko zmogljivostjo." Kot se je izkazalo, so bila naslednja štiri leta za Nvidio precej težka.

Začenši s serijo HD 4000 leta 2008, je AMD napadel Nvidio z majhnimi grafičnimi procesorji, ki so imeli visoko vrednost in skoraj vodilne ravni zmogljivosti in ta dinamika se je ohranila v naslednjih nekaj generacije. Nvidijin GTX 280 ni bil dovolj stroškovno učinkovit, potem je bila serija GTX 400 odložena, serija 500 pa je bila prevroča in požrešna.

Ena od tradicionalnih slabosti Nvidie je bila njena pomanjkljivost, ko je šlo za proces, način izdelave procesorjev. Nvidia je običajno zaostajala za AMD, vendar jo je končno dohitela z uporabo 40nm vozlišča za serijo 400. AMD pa je želel hitro ponovno prevzeti vodilno vlogo pri procesu in se je odločil, da bo njegova naslednja generacija na novem 28nm vozlišču, Nvidia pa se je odločila slediti temu.

AMD je s svojo serijo HD 7000 zmagal v tekmi za 28nnotehniko, s svojo vodilno HD 7970 pa je AMD vrnil na prvo mesto glede zmogljivosti. Vendar je bil GTX 680 predstavljen le dva meseca kasneje in ni premagal samo 7970 v zmogljivosti, ampak tudi v energetski učinkovitosti in celo velikosti matrice. Kot je dejal Anandtech, je Nvidia imela "pristal na tehnični trifekti" in to je popolnoma obrnilo tabelo o AMD. AMD je ponovno osvojil krono zmogljivosti, tako da je izdajo HD 7970 GHz izdal pozneje leta 2012 (znan po kot prvi 1GHz GPU), vendar je bilo vodstvo v učinkovitosti in zmogljivosti na milimeter dober znak za Nvidia.

Povratna bitka med Nvidio in AMD je bila precej razburljiva po tem, kako razočarana sta GTX 400 in 500 serija je bila in čeprav 680 ni bil 8800 GTX, je nakazal, da se je Nvidia vrnila k temu, da je resnično konkurenčna AMD. Morda najpomembnejše je, da Nvidia ni bila več obremenjena s svojo tradicionalno pomanjkljivostjo postopka in to se bo sčasoma zelo obrestovalo.

GeForce GTX 980

Začenja se Nvidijina prevlada

Nvidia se je s serijo GTX 600 znašla na zelo dobrem mestu, in to zaradi 28nm procesa TSMC. V normalnih okoliščinah bi AMD preprosto prešel na naslednji proces TSMC, da bi ponovno pridobil svojo tradicionalno prednost, vendar to ni bila več možnost. TSMC in vse druge livarne na svetu (razen Intela) so imele izjemno veliko težav pri napredovanju preko 28nm vozlišča. Nove tehnologije so bile potrebne za nadaljnji napredek, kar je pomenilo, da Nvidii ni bilo treba skrbeti, da bo AMD kmalu ponovno prevzel vodilno vlogo v procesu.

Po nekaj letih vztrajnosti in kolebanja AMD z omejenimi sredstvi je Nvidia leta 2014 lansirala serijo GTX 900, ki jo je otvoril GTX 980. Temelji na novi arhitekturi Maxwell in je bil neverjeten napredek v primerjavi s serijama GTX 600 in 700, čeprav je bil na istem vozlišču. 980 je bil med 30 % in 40 % hitrejši od 780, hkrati pa je porabil manj energije in je bil celo za malenkost hitrejši od vrhunskega 780 Ti. Seveda je 980 premagal tudi R9 290X in ponovno dosegel trifekta zmogljivosti, energetske učinkovitosti in velikosti matrice. V svojem pregleduAnandtech je dejal, da je 980 "zelo, zelo blizu temu, da bi naredil Radeon 290X, kar je GTX 680 naredil Radeon HD 7970."

AMD se ni mogel odzvati. Leta 2014 ni imel pripravljene GPE naslednje generacije za lansiranje. Pravzaprav AMD sploh ni delal na popolni liniji povsem novih grafičnih procesorjev, da bi izenačil rezultat z Nvidio. AMD je namesto tega načrtoval preimenovanje serije Radeon 200 v serijo Radeon 300 in bi razvil eno novo grafično kartico, ki bi služila kot vodilna. Vsi ti grafični procesorji naj bi bili predstavljeni sredi leta 2015, s čimer bi celoten trg grafičnih procesorjev prepustil Nvidiji za skoraj celo leto. Seveda je Nvidia želela potegniti preprogo kar izpod AMD-ja in pripravila povsem novega paradnega konja.

GTX 980 Ti, ki je bila predstavljena sredi leta 2015, je bila približno 30 % hitrejša od GTX 980, zahvaljujoč znatno večji porabi energije in večji velikosti matrice na nekaj več kot 600 mm na kvadrat. Premagal je AMD-jev popolnoma novi R9 Fury X mesec dni, preden je sploh prišel na trg. Čeprav Fury X ni bil slab, je imel nižjo zmogljivost kot 980 Ti, večjo porabo energije in veliko manj VRAM-a. To je bil dokaz, kako daleč je Nvidia s serijo 900; medtem ko je AMD v naglici poskušal spraviti Fury X pred vrata, bi lahko Nvidia predstavila 980 Ti kadar koli je hotela.

Anandtech je to kar dobro izrazil: »Dejstvo, da so se tako približali le, da jih je Nvidia izigrala, še enkrat naredi trenutno situacijo še toliko bolj bolečo; ena stvar je izgubiti proti Nvidii za noge, toda izgubiti za centimetre vas samo spomni na to, kako blizu so bili, kako so skoraj razburil Nvidio.«

Nvidia je bila v bistvu tehnološko eno leto pred AMD, in čeprav je bilo to, kar so naredili s serijo GTX 900, impresivno, je bilo tudi nekoliko depresivno. Ljudje so želeli videti, da sta Nvidia in AMD uspela, kot sta to storila v letih 2012 in 2013, vendar je začelo izgledati, kot da je vse to v preteklosti. Nvidijin naslednji grafični procesor bi zagotovo ponovno potrdil ta občutek.

GeForce GTX 1080

GPU brez konkurence, razen samega sebe

Leta 2015 je TSMC končno dokončal 16nm proces, ki bi lahko dosegel 40 % višje hitrosti kot 28nm pri enaki moči ali polovico moči 28nm pri podobnih taktih. Vendar je Nvidia načrtovala prehod na 16nm leta 2016, ko je bilo vozlišče bolj zrelo. Medtem AMD ni imel prav nobenih načrtov za uporabo TSMC-jevega 16nm, ampak se je namesto tega odločil za lansiranje novih GPU-jev in CPU-jev na 14nm procesu GlobalFoundries. Vendar naj vas imena ne zavedejo: 16nm TSMC je bil in je boljši od 14nm GlobalFoundries. Po 28 nm je nomenklatura procesov temeljila na trženju in ne na znanstvenih meritvah. To je pomenilo, da je imela Nvidia prvič v sodobni zgodovini GPU procesno prednost pred AMD.

Serija GTX 10 je bila predstavljena sredi leta 2016 in temelji na novi arhitekturi Pascal in 16nm vozlišču TSMC. Pascal se pravzaprav ni zelo razlikoval od Maxwella, vendar je bil skok z 28 nm na 16 nm ogromen, kot bi Intel prešel s 14 nm na Skylake na 10nm na jezeru Alder. GTX 1080 je bil novi paradni konj in težko je preceniti, kako hiter je bil. GTX 980 je bil ob izidu nekoliko hitrejši od GTX 780 Ti. V nasprotju s tem GTX 1080 je bil več kot 30 % hitrejši od GTX 980 Ti, in tudi za 50 $ manj. Velikost matrice 1080 je bila prav tako izjemno impresivna, nekaj več kot 300 mm na kvadrat, kar je skoraj polovica velikosti 980 Ti.

Z 1080 in ostalo linijo serije 10 je Nvidia učinkovito zavzela celoten trg namiznih grafičnih procesorjev zase. AMD-jeva serija 300 in Fury X preprosto nista bila kos. Na srednjem območju, AMD je predstavil serijo RX 400, vendar so bili to samo trije grafični procesorji nizkega do srednjega razreda, ki so bili vrnitev k strategiji majhne matrice, minus del, kjer je bil Nvidijin paradni konj v osupljivi razdalji, kot pri GTX 280 in HD 4870. Pravzaprav je bil 1080 skoraj dvakrat hitrejši od RX 480. Edina grafična kartica, ki jo je AMD lahko resnično premagal, je bila GTX 1060 srednjega razreda, saj je bila nekoliko okrnjena GTX 1070 le malo prehitra, da bi izgubila proti Fury X.

AMD je sčasoma lansiral nove vrhunske grafične procesorje v obliki RX Vega, celo leto po izidu 1080. Z veliko višjo porabo energije in enako prodajno ceno je vodilna RX Vega 64 za las premagala GTX 1080, vendar ni bila zelo konkurenčna. Vendar GTX 1080 ni bila več vodilna Nvidia; z razmeroma majhno velikostjo matrice in celo letom za pripravo je Nvidia predstavila povsem novega paradnega konja cele tri mesece pred lansiranjem RX Vega; bila je ponovitev 980 Ti. Nova GTX 1080 Ti je bila še hitrejša od GTX 1080 in je zagotovila še 30-odstotno izboljšavo zmogljivosti. Kot je rekel Anandtech, 1080 Ti "še bolj utrjuje Nvidijino prevlado na trgu vrhunskih grafičnih kartic."

AMD-jev neuspeh pri zagotavljanju resnično konkurenčnega vrhunskega GPE-ja je pomenil, da je bila edina prava konkurenca 1080 Nvidijina GTX 1080 Ti. Z 1080 in 1080 Ti je Nvidia dosegla morda najpopolnejšo zmago, kar smo jih doslej videli v sodobnih grafičnih procesorjih zgodovina. V zadnjih 4 letih je Nvidia povečevala svojo tehnološko prednost pred AMD in težko je bilo videti, kako bi lahko Nvidia kdaj izgubila.

GeForce RTX 3080

Popravljalni tečaj

Po tako dolgem in neverjetnem nizu zmag je bilo morda neizogibno, da bo Nvidia podlegla prevzetnosti in izgubila izpred oči tisto, zaradi česar so Nvidijini odlični grafični procesorji tako odlični. Nvidia seriji GTX 10 ni sledila še z enim GPU z osupljivim povečanjem zmogljivosti, temveč z zloglasno serijo RTX 20. Morda se je Nvidia v želji, da bi AMD izločila s trga grafičnih procesorjev, osredotočila na uvedbo strojno pospešeno sledenje žarkom in A.I. nadgradnjo namesto zagotavljanja boljše zmogljivosti na splošno. Če bo uspešna, bi lahko Nvidia naredila grafične procesorje AMD nepomembne, dokler podjetje končno ne izdela grafičnih procesorjev Radeon z vgrajenim sledenjem žarkom.

Serija RTX 20 je bila kar neuspeh. Ko sta bila RTX 2080 in 2080 Ti predstavljena konec leta 2018, sploh ni bilo iger, ki bi podpirale sledenje žarkom oz. globoko učenje super vzorčenja (DLSS). Toda Nvidia je kartice serije RTX 20 cenila, kot da bi te lastnosti naredile vso razliko. Pri 699 $ je imel 2080 nesmiselno ceno, cena 2080 Ti v višini 1199 $ pa je bila še bolj nora. Nvidia sploh ni več tekmovala sama s seboj.

Tudi izboljšanje zmogljivosti v obstoječih naslovih je bilo izjemno razočaranje; RTX 2080 je bil le 11 % hitrejši od GTX 1080, čeprav je bil vsaj RTX 2080 Ti približno 30 % hitrejši od GTX 1080 Ti.

Naslednji dve leti sta bili za Nvidio popravek tečaja. Grožnja AMD je začela postajati precej resna; podjetje je končno pridobilo prednost procesa s prehodom na 7nm TSMC in podjetje je začelo RX 5700 XT sredi leta 2019. Nvidia je tokrat znova uspela odpraviti težavo z lansiranjem novih grafičnih procesorjev serija RTX 20 Super s poudarkom na vrednosti, vendar je 5700 XT zagotovo skrbel Nvidio. RTX 2080 Ti je bil trikrat večji, vendar je bil le 50 % hitrejši, kar pomeni, da je AMD dosegal veliko večjo zmogljivost na milimeter. Če bi AMD izdelal večji GPE, bi ga bilo težko premagati.

Tako Nvidia kot AMD sta leta 2020 načrtovala velik obračun. Nvidia je prepoznala AMD-jev potencial in izkoristila vse: nov 8nm proces podjetja Samsung, nova arhitektura Ampere in poudarek na velikih grafičnih procesorjih. AMD je medtem ostal pri 7nm procesu TSMC, vendar je predstavil novo arhitekturo RDNA 2 in bo lansiral tudi velik GPE, prvi po RX Vega leta 2017. Nazadnje sta obe podjetji v istem letu lansirali povsem nove vodilne izdelke leta 2013, pred skoraj desetletjem. Čeprav je pandemija grozila, da bo uničila načrte obeh podjetij, nobeno podjetje ni bilo pripravljeno odložiti naslednje generacije in je začelo, kot je bilo načrtovano.

Nvidia je najprej izstrelila serijo RTX 30, na čelu z vodilno grafično kartico RTX 3090, vendar je bila večina poudarka na RTX 3080, saj je bila pri 699 $ veliko bolj dostopna kot 3090 $ 1499. Namesto da bi bil ponovitev serije RTX 20, 3080 je dosegel znatno 30-odstotno povečanje zmogljivosti pri 4K nad RTX 2080 Ti, čeprav je bila poraba energije nekoliko visoka. Pri nižjih ločljivostih je bilo povečanje zmogljivosti 3080 nekoliko manjše, a ker je bil 3080 zelo zmogljiv pri 4K, je bilo to enostavno spregledati. 3080 je imel tudi koristi od večjega nabora iger, ki podpirajo sledenje žarkom in DLSS, kar daje vrednost GPU Nvidia s temi funkcijami.

Seveda to ne bi bilo pomembno, če se 3080 in preostali del serije RTX 30 ne bi mogli kosati z AMD-jevo novo serijo RX 6000, ki je bila predstavljena dva meseca kasneje. S 649 $ je bil RX 6800 XT AMD-jev odgovor na RTX 3080. S skoraj enako zmogljivostjo v večini iger in pri večini ločljivosti je boj med 3080 in 6800 XT spominjal na GTX 680 in HD 7970. Vsako podjetje je imelo svoje prednosti in slabosti, pri čemer je AMD vodilni v energetski učinkovitosti in medtem ko je imela Nvidia boljšo zmogljivost pri sledenju žarkom in podpori za druge funkcije, kot je A.I. povečanje velikosti.

Navdušenje nad novo epizodo v vojni GPE je vendarle hitro zamrlo, saj je hitro postalo očitno, da nihče ni mogel kupiti RTX 30 ali RX 6000 ali celo katerega koli GPU-ja. Pandemija je resno zmanjšala ponudbo, medtem ko je kriptovaluta povečala povpraševanje in skalperji so pograbili čim več grafičnih procesorjev. V času pisanja se je pomanjkanje večinoma končalo, vendar se večina grafičnih procesorjev Nvidia še vedno prodaja za običajno 100 $ ali več nad MSRP. K sreči je GPE višjega cenovnega razreda, kot je RTX 3080, mogoče najti bližje MSRP kot nižje kartice serije 30, zaradi česar je 3080 izvedljiva možnost.

Na splošno je bil RTX 3080 zelo potreben popravek Nvidie. Čeprav je 3080 označil konec Nvidijine skoraj popolne prevlade na trgu namiznih grafičnih procesorjev, je težko ne priznati podjetju, da ni izgubilo proti AMD. Navsezadnje je serija RX 6000 na veliko boljšem postopku in AMD je bil zadnjih nekaj let izjemno agresiven. In poleg tega je dobro končno videti tesno tekmo med Nvidio in AMD, kjer se obe strani zelo trudita zmagati.

Kaj je torej naslednje?

Za razliko od AMD ima Nvidia svoje kartice vedno blizu svojih prsi in le redkokdaj razkrije informacije o prihajajočih izdelkih. Lahko smo precej samozavestni prihajajoča serija RTX 40 bo predstavljena letos, vse drugo pa je negotovo. Ena izmed bolj zanimivih govoric je, da bo Nvidia uporabila TSMC-jev 5nm za RTX 40 GPU-je, in če je to res, potem to pomeni, da bo Nvidia ponovno enaka kot AMD.

Vendar menim, da bi morala Nvidia imeti dovolj dober izdelek naslednje generacije, dokler RTX 40 ni še en RTX 20 in ponuja več možnosti nižjega in srednjega razreda kot RTX 30. Resnično bi si želel, da bi bil tako dober, da bi se uvrstil na seznam najboljših grafičnih procesorjev Nvidia vseh časov, vendar bomo morali počakati in videti.

Priporočila urednikov

• Pricurljajo prve številke zmogljivosti za pričakovane nove grafične procesorje AMD
• Tudi Nvidijini partnerji ne verjamejo v novo RTX 4060 Ti
• Ta skrivnostna grafična enota Nvidia je prava pošast - in pravkar smo dobili še en pogled
• Zakaj Nvidijina povsem nova GPU deluje slabše od integrirane grafike
• Nvidijin najpomembnejši grafični procesor naslednje generacije je oddaljen manj kot 2 tedna