GeForce 400

NVIDIA GeForce 400 — линейка графических процессоров, основанная на архитектуре NVIDIA Fermi, первая в арсенале компании, обладающая поддержкой DirectX 11. NVIDIA Fermi — архитектура, названная в честь итальянского изобретателя атомного реактора Энрико Ферми^[1].

Nvidia GeForce 400 Series
Кодовое имя	GF100 / GF104 / GF106 / GF108 (Fermi)
Дата выпуска	12 апреля 2010 года
Модели по уровню
Начальный	GT 405, GT 420, GT 440, GT 430
Средний	GTS 450 ,GTX 465, GTX 460, GTX 460 SE,
Продвинутый	GTX 480, GTX 470
Версии API
Версия Direct3D и шейдеров	directx 12 feature level 11 shader model 5.0 GT 405 только directx 10 shader model 4.0
Версия OpenGL	OpenGL 4.6 GT 405 только OpenGL 3.3
Версия OpenCL	OpenCL 1.1
GeForce 200 GeForce 500
Медиафайлы на Викискладе

NVIDIA GF100 — 40-нм графический процессор (GPU), разработанный корпорацией NVIDIA, первый представитель линейки GeForce 400. К нововведениям чипа относятся действие по схеме Multiple Instructions Multiple Data, поддержка ECC, переход на 64-разрядные регистры видеопамяти, поддержка технологий DirectCompute, OpenCL, позволяющих проводить вычисления на GPU, поэтому NVIDIA Fermi можно отнести в разряд General-Purpose Graphics Processing Unit. Чип NVIDIA GF100 обладает 512 суперскалярными шейдерными процессорами (или ядрами CUDA, как называет их NVIDIA) и 3 миллиардами транзисторов. По оценкам NVIDIA чип показывает 400 % прирост производительности в вычислениях с двойной точностью по сравнению с предыдущим поколением продукции компании.

Первые видеокарты на основе чипа GF100 должны были поступить в продажу в четвёртом квартале 2009 года, однако их выход был перенесен на первый квартал 2010 года в связи со сложностями при серийном производстве чипов.

История

NVIDIA GeForce GTX 480

GF100 Fermi GPU

Point Of View GeForce GTX 480

Palit GeForce GTX 460

30 сентября 2009 года была анонсирована микроархитектура Fermi. Чип GF100 — был единственным представителем новой архитектуры, однако в третьем квартале 2010 года на рынке появились продукты с поддержкой DirectX 11 среднего ценового диапазона. На основе чипа этой микроархитектуры в первом квартале 2010 года вышли такие продукты как NVIDIA GeForce, NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla.

16 ноября 2009 года корпорация NVIDIA объявила о выходе GPGPU плат NVIDIA Tesla C2050 и C2070 с 3072 Мб и 6144 Мб видеопамяти соответственно, предназначенных для математических вычислений. Новое поколение акселераторов Tesla использует архитектуру NVIDIA Fermi. Выход продуктов на рынок намечен на первый и второй квартал 2010 года для NVIDIA Tesla C2050 и C2070 соответственно.

16 января 2010 года был снят запрет на распространение информации о NVIDIA GF100. Благодаря этому общественности стал доступен ряд демонстрационных видеороликов, в которых новый чип демонстрируется в игре Far Cry 2, а также видеодемонстрации технологий рейтрейсинга и тесселяции. В этот же день NVIDIA официально заявила, что предоставит детальную информацию о чипе днём позже^[2].

18 января 2010 года, как и было обещано, появилось множество подробностей и деталей об архитектуре GF100, которая расшифровывается как Graphics Fermi 100^[3][4][5][6].

2 февраля 2010 года стало известно официальное название первых продуктов на основе чипа GF100. Флагманские продукты NVIDIA GeForce GTX 480 и NVIDIA GeForce GTX 470^[7].

26 марта 2010 года состоялся анонс первой пары видеокарт на основе чипа GF100 — GeForce GTX 480 и GeForce GTX 470. Были опубликованы технические характеристики продуктов, а также первые синтетические и игровые тесты, однако данных о производительности не поступало^[8][9][10].

12 апреля 2010 года стартовали оптовые поставки видеокарт на базе NVIDIA GF100 от различных производителей.

31 мая 2010 года на выставке Computex 2010 состоялся анонс третьего представителя архитектуры Fermi — NVIDIA GeForce GTX 465, который относится к среднему ценовому диапазону, однако он основан на топовом графическом процессоре NVIDIA GF100^[11][12].

12 июля 2010 года в продажу официально поступил NVIDIA GeForce GTX 460 — первый доступный представитель микроархитектуры NVIDIA Fermi, который основан на более дешёвом в производстве графическом процессоре NVIDIA GF104^[13][14].

3 сентября 2010 года на выставке IFA была представлена линейка мобильных видеокарт на основе микроархитектуры NVIDIA Fermi. В серию первых продуктов с поддержкой DirectX 11 от компании NVIDIA входят модели для энтузиастов — GeForce GTX 470M и GTX 460M, а также модели массового сегмента — GeForce GT 445M, GT 435M, GT 425M, GT 420M и GT 415M^[15][16].

13 сентября 2010 года компания NVIDIA анонсировала новую видеокарту поколения GeForce 400, ей стала NVIDIA GeForce GTS 450, основанная на новом графическом процессоре NVIDIA GF106. Новой представительнице микроархитектуры Fermi предстоит занять нижнюю часть среднего сегмента^[17][18].

11 октября 2010 года компания NVIDIA представила младший графический процессор GF108, основанный на микроархитектуре NVIDIA Fermi, и видеокарту GeForce GT 430 на его основе^[19].

15 ноября 2010 года компания NVIDIA добавила в ассортимент видеокарт GeForce 400 новый адаптер GeForce GTX 460 SE, который отличается уменьшенным количеством потоковых процессоров и сниженной ценой^[20].

1 февраля 2011 года на розничный рынок поступила в продажу видеокарта NVIDIA GeForce GT 440. В октябре 2010 года видеокарта под таким именем появилась в OEM-сегменте рынка, однако технические характеристики этих продуктов различаются^[21].

Технические характеристики

Модель	GeForce GT 405	GeForce GT 430	GeForce GT 440		GeForce GTS 450	GeForce GTX 460 SE	GeForce GTX 460		GeForce GTX 465	GeForce GTX 470	GeForce GTX 480
Дата выхода		11 октября 2010	1 февраля 2011		13 сентября 2010	15 ноября 2010	12 июля 2010		31 мая 2010	26 марта 2010
GPU	GT218	GF108			GF106	GF104			GF100
Технологический процесс изготовления	40-нм
Площадь кристалла, мм²	57	116			238	367			529
Количество транзисторов, млн	260	585			1170	1950			3000
Количество кластеров обработки графики	1					2			3	4
Количество блоков мультипроцессоров	1	2			4	6	7		11	14	15
Количество скалярных процессоров (ядер CUDA)	48	96			192	288	336		352	448	480
Количество текстурных блоков	8	16			32	48	56		44	56	60
Количество блоков растеризации	4				16	32	24	32	32	40	48
Заполнение сцены, млрд пикс/с	2,3	2,8	3,2		12,5	20,8	16,2	21,6	19,4	24,3	33,6
Заполнение сцены, млрд текс/с	4,7	11,2	12,9		25,1	31,2	37,8		26,7	34,0	42,0
Объём кэша L1, Кб[22]		32			64	96	112		176	224	240
Объём кэша L2, Кб[23]		256				512	384	512	512	640	768
Разрядность шины видеопамяти, бит	64	128				256	192	256	256	320	384
Стандарт видеопамяти	DDR3			GDDR5
Объём видеопамяти, Мб	512	1024		512	1024		768	1024	1024	1280	1536
Пропускная способность шины памяти, Гб/с	12,8	25,6	28,8	51,2	57,7	108,8	86,4	115,2	102,6	134,0	177,4
Интерфейс	PCI Express 2.0
Энергопотребление, Вт	25	49	65		106	150		160	200	215	250
Частота блока рендеринга, МГц	590	700	810		783	650	675		607	607	700
Частота шейдерного блока, МГц	1400		1620		1566	1300	1350		1215	1215	1401
Реальная (номинальная) частота видеопамяти, МГц[24]	800 (1600)		900 (1800)	800 (3200)	902 (3608)	850 (3400)	900 (3600)		801,5 (3206)	837 (3348)	924 (3696)
Производительность FP32, GFLOPS[25]		268,8	311		601,3	748,8	907,2		855,4	1088,6	1344,9
Производительность FP64, GFLOPS		22,4	25,9		50,1	62,4	75,6		106,9	136,1	168,1
Поддержка версий API	DirectX 10, OpenGL 3.3	DirectX 11, OpenGL 4.4
Поддержка версии Shader Model	Shader Model 4.0	Shader Model 5.0

Примечания

1. Fermi  (рус.) (html). МИР NVIDIA. Дата обращения: 15 декабря 2024. Архивировано 9 апреля 2012 года.
2. Andrew Burnes. Nvidia GeForce 300 Videos Leak Ahead Of Tomorrow's Big Reveal (англ.). Voodoo Extreme 3D (16 января 2010). Дата обращения: 18 января 2010. Архивировано 9 апреля 2012 года.
3. Nvidia. Nvidia's Fermi whitepaper (англ.). Nvidia (18 января 2010). Дата обращения: 18 января 2010. Архивировано 9 апреля 2012 года.855Kb
4. Nvidia. Nvidia's GF100 whitepaper (англ.). Nvidia (18 января 2010). Дата обращения: 18 января 2010. Архивировано 9 апреля 2012 года.1,02Mb, Страница 4
5. Andrew Burnes. Nvidia's GF100 DirectX 11 GPU Detailed (англ.). Voodoo Extreme 3D (18 января 2010). Дата обращения: 18 января 2010. Архивировано 9 апреля 2012 года.
6. Accent. NVIDIA подробно рассказала об архитектуре GF100  (неопр.). iXBT.com (19 января 2010). Дата обращения: 19 января 2010. Архивировано из оригинала 26 апреля 2015 года.
7. GeForce GTX 4xx: имена видеокарт поколения Fermi  (неопр.). Overclockers.ru (2 февраля 2010). Дата обращения: 2 февраля 2010. Архивировано 10 ноября 2012 года.
8. NVIDIA GeForce GTX 480 — империя наносит ответный удар!  (неопр.) 3DNews (26 марта 2010). Дата обращения: 26 марта 2010. Архивировано 28 марта 2010 года.
9. NVIDIA GeForce GTX 480: архитектура нового графического процессора изнутри; как реализована поддержка DirectX 11  (неопр.). iXBT.com (26 марта 2010). Дата обращения: 26 марта 2010. Архивировано 7 апреля 2012 года.
10. Nvidia GeForce GTX 480 и GTX 470: ответный удар на основе Fermi и GF100  (неопр.). Tom's Hardware (27 марта 2010). Дата обращения: 27 марта 2010. Архивировано 20 апреля 2012 года.
11. Состоялся официальный дебют GeForce GTX 465  (неопр.). Overclockers.ru (1 июня 2010). Дата обращения: 1 июня 2010. Архивировано 13 ноября 2012 года.
12. Официальная премьера NVIDIA GeForce GTX 465  (неопр.). 3DNews (31 мая 2010). Дата обращения: 31 мая 2010. Архивировано 3 июня 2010 года.
13. NVIDIA GeForce GTX 460 — Fermi становится доступнее  (неопр.). 3DNews (12 июля 2010). Дата обращения: 12 июля 2010. Архивировано 15 июля 2010 года.
14. NVIDIA GeForce GTX 460: распространение новой архитектуры GF1xx на средний ценовой диапазон  (неопр.). iXBT.com (12 июля 2010). Дата обращения: 12 июля 2010. Архивировано 18 апреля 2012 года.
15. Представлены мобильные GPU NVIDIA серии GeForce 400M  (неопр.). iXBT.com (3 сентября 2010). Дата обращения: 3 сентября 2010. Архивировано из оригинала 28 апреля 2015 года.
16. NVIDIA представила новые мобильные графические решения серии GeForce 4xxM  (неопр.). Overclockers.ru (4 сентября 2010). Дата обращения: 4 сентября 2010. Архивировано 5 сентября 2012 года.
17. NVIDIA GeForce GTS 450: распространение новой архитектуры GF1xx на нижний ценовой диапазон  (неопр.). iXBT.com (13 сентября 2010). Дата обращения: 13 сентября 2010. Архивировано 23 ноября 2011 года.
18. NVIDIA GeForce GTS 450: официально о новой видеокарте  (неопр.). 3DNews (13 сентября 2010). Дата обращения: 13 сентября 2010. Архивировано 15 сентября 2010 года.
19. NVIDIA GeForce GT 430 пополняет семейство решений на архитектуре Fermi  (неопр.). iXBT.com (11 октября 2010). Дата обращения: 11 октября 2010. Архивировано из оригинала 26 апреля 2015 года.
20. Официальный анонс NVIDIA GeForce GTX 460 SE  (неопр.). 3DNews (15 ноября 2010). Дата обращения: 15 ноября 2010. Архивировано 18 ноября 2010 года.
21. NVIDIA представила другую GeForce GT 440  (неопр.). 3DNews (1 февраля 2010). Дата обращения: 1 февраля 2010. Архивировано 4 февраля 2011 года.
22. Каждый потоковый мультипроцессор содержит 64Kb конфигурируемого кэша, в продуктах семейства GeForce используется конфигурация 16Kb L1 + 48Kb Shared cache
23. Немного подробностей о массовых видеокартах NVIDIA GF104 и GF108  (неопр.). Overclockers.ua (28 апреля 2010). Дата обращения: 28 апреля 2010. Архивировано 15 сентября 2012 года.
24. Реальная частота видеопамяти, номинальная в скобках, в соответствии со стандартом GDDR5 в четыре раза больше
25. Nvidia Announces Tesla 20 Series  (неопр.). Silicon Madness (18 ноября 2009). Дата обращения: 18 ноября 2009. Архивировано 18 февраля 2012 года.

Ссылки

• Proteus. NVIDIA Fermi — процессор из трех миллиардов транзисторов  (неопр.). www.hwp.ru (8 октября 2009). Дата обращения: 19 января 2010.
• Денис Нивников. NVIDIA GF100 — полное описание архитектуры  (неопр.) 2. 3DNews (18 января 2010). Дата обращения: 18 января 2010.
• Алексей Берилло. Новая графическая архитектура NVIDIA GF100  (неопр.). iXBT.com (19 января 2010). Дата обращения: 19 января 2010.
• Дмитрий Чеканов. NVIDIA GF100: графическая архитектура нового поколения  (неопр.). Tom's Hardware (18 января 2010). Дата обращения: 19 января 2010.
• Theo Valich. NVIDIA GeForce GTX 480 & GTX 480 SLI Review (англ.). Bright Side Of News (26 марта 2010). Дата обращения: 5 апреля 2010. Архивировано 9 апреля 2012 года.
• W1zzard. NVIDIA GeForce GTX 480 Power Consumption (англ.). TechPowerUp (26 марта 2010). Дата обращения: 12 апреля 2010. Архивировано 9 апреля 2012 года.
• Cyberdyne. Обзор MSI GeForce GTX 465  (неопр.). Modlabs.net (9 августа 2010). Дата обращения: 9 августа 2010. Архивировано 9 апреля 2012 года.