GeForce'i 8. seeria

Geforce 8 seeria on kaheksas kuvaadapterite põlvkond NVIDIA GeForce'i mudeliseerias. GeForce 8 seeria on esimene NVIDIA kaart, mis on ehitatud ühendatud varjutajate arhitektuurile (Unified Shader Model).

GeForce 8 seeria ülevaade

Uus arhitektuur

8 seeria on uuenduslik oma arhitektuuri poolest. See on esimene videokaart, mis kasutab ühendatud varjutajate arhitektuuri ning on Direct3D 10 Shader Model 4.0 / OpenGL Unified Shader Model toega.

See uus arhitektuur on suur muutus NVIDIA graafikaprotsessorite ehituses. Suurim muutus seisneb eraldiseisvate funktsionaalplokkide (pikslivarjutajad ja tipuvarjutajad) asendamises universaalsete ujukomaprotsessoritega (n-ö voogprotsessorid ing k stream processor), mis suudavad töödelda tippude, pikslite või ükskõik millist tüüpi andmeid.

8 seeria ühendatud varjutajate arhitektuur koosneb mitmetest voogprotsessoritest. Enamik graafikaprotsessoreid opereerivad pikslitega vektortöötlusena, mis tähendab et nad opereerivad samaaegselt mitmetel piksli värvikomponentidel (nt roheline, punane, sinine). Voogprotsessorid on aga skalaarid, mis tähendab, et nad on võimelised korraga opereerima ühel komponendil. Voogprotsessoreid saab ka dünaamiliselt panna töötlema tipuandmeid või muud sorti andmeid olenevalt konkreetse hetke nõudlusest. 
Kuigi voogprotsessorite maksimaalne läbilaskevõime on väiksem kui varasematel vektorprotsessoritel, on  selle saavutamine lihtsam ja odavam.

Tulenevalt skalaarvarjutajate lihtsusest on võimalik neid jooksutada kõrgemal taktsagedusel, mis kompenseerib nende madalama läbilaskevõime. Kui enamik graafikakiipe töötab sagedusel 600 MHz või üle selle, siis GeForce 8800 mudeli voogprotsessorid töötavad sagedusel 1,35 GHz, mis on märgatavalt suurem. Samas enamik kiibi teistest osadest töötavad tagasihoidlikumal 575 MHz taktsagedusel. 
See annab suure koguse toorest arvutusjõudlust, mida saab kasutada erinevatel eesmärkidel. Tulenevalt varasemast kindlatel andmetel töötavatest varjutajaplokkidest loobumisest, saab uue arhitektuuriga kaardi jõudlust kasutada mitmete erinevate ülesannete jaoks (nt arvutimängu füüsika või teaduslikud arvutused jne).

Hargtöötlus

8 seeria graafikakiibid kasutavad lõimede mudelit koos sisemise lõimeprotsessoriga. See võimaldab jälgida töödeldavaid andmeid. NVIDIA andmetel võib nende kiipidel olla korraga töös tuhandeid lõimesid, mille vahel valides hoiab kiip kõik voogprotsessorid nii hõivatud kui vähegi võimalik. Kui teatud protsessid võtavad kauem aega, siis samal ajal voogprotsessorid suunatakse teiste ülesannete juurde kuniks need protsessid saavad lõpetatud.

Selline hargtöötluse kasutamine muudab oluliselt lihtsamaks universaalse varjutaja kasutamise tippude, pikslite ja geomeetria varjutajate töötlemiseks. Hargtöötluse abil saab koormust ühtlustada erinevate andmetüüpide töötlemisel, mis tagab parema efektiivsuse. See tuleneb sellest, et graafika töötlemisel võivad teatud andmete mahud hüppeliselt muutuda (pildi muutumisel läheb rõhk pikslite töötlemiselt tippude töötlemisele). Vanematel kaartidel jääb sellisel juhul suur osa arvutusjõudlusest kasutamata, sest näiteks pikslite töötlemisel jäävad tipuvarjutajad kasutamata. Kuna uued voogprotsessorid suudavad töödelda kõiki andmeid ning dünaamiliselt lõimesid hallates saab suunata suure osa arvutusjõudluselt hetkel mahtu nõudva arvutuse juurde. Selline lähenemine tagab kindlasti parema jõudluse ning efektiivsuse.

Tekstuuride töötlemine

8 seeria eelkäija GeForce 7 seeria kiibid kasutavad igas pikslivarjutajas ühte aritmeetika-loogikaplokki tekstuuride aadressiplokina. Selline ülesehitus võib teatud juhtudes osutuda kiirusele kahjulikuks, eriti kui on vaja korraga teostada tekstuuride ja varjutajate operatsioone. 8 seerias on tekstuuri aadressiplokid eraldatud voogprotsessoritest, mis võimaldab neil iseseisvalt töötada. See tähendab, et korraga on võimalik teostada nii varjutamise kui ka tekstuuride töötlemist.

Lisaks on tehtud muudatus uue sakitõrje (anti-aliasing) meetodi näol, mida nimetatakse katvuse diskreetimise sakitõrjeks (Coverage Sampling Anti-Aliasing ehk CSAA). Multidiskreetimise sakitõrje (Multi Sampling Anti-Aliasing) puhul on probleem, et kõrgemate diskreetimissageduste juures vajadus mälu järele suureneb kiiremini kui paraneb pildi kvaliteet. See puudujääk võimendub HDR (High Dynamic Range) formaatide puhul, kus mäluvajadus on niigi suurem. Nvidia graafikaarhitekt John Montrym-i väitel on parema sakitõrje saavutamise võti detailsemas informatsioonis katvuse kohta, ehk teisisõnu kui palju iga polügoon piksli sees olevat pinda katab.

Selle parandamiseks arvutab CSAA lisaks katvuse diskreedid ning jätab kõrvale nendega kaasas oleva liigse värvi ja Z informatsiooni. Nii saavutatakse vajaliku info kättesaamine seejuures mälu mahtu oluliselt suurendamata.
Edasiminek on toimunud ka MSAA enda osas. Nimelt on 8. seeria kaardid võimelised samal ajal teostama MSAA-d ja HDR valgustamist, MSAA-d saab teostada nii FP16 kui ka FP32 formaadis ning HDR visualiseerimine on viidud 128 biti peale võrreldes varasemate kaartide 64 bitiga.

GeForce 8 seeria kaartidel kasutatavad tehnoloogiad

NVIDIA® ühendatud arhitektuur (Unified Architecture)
GigaThread™ tehnoloogia
Täielik Microsoft® DirectX® 10 tugi
NVIDIA® TurboCache™ tehnoloogia 
Jagab videokaardile eraldatud ja dünaamiliselt vaba süsteemi mälu mahtu ja ribalaiust.
NVIDIA® SLI™ tehnoloogia
Võimaldab kahel videokaardil paralleelselt töötada ja seeläbi jõudlust suurendada. Ei ole saadaval GeForce 8400 seeria kaartidel.
NVIDIA® Lumenex™ mootor
16X Anti-aliasing (sakitõrje) tehnoloogia
128 bitine ujukoma HDR (High Dynamic-Range) valgustamine

NVIDIA® Quantum Effects™ tehnoloogia
Arendatud varjutusprotsessorid loodud füüsikaarvutusteks, mis võimaldab füüsikaefekte simuleerida ja visualiseerida graafikaprotsessoril. See vähendab arvuti enda protsessori koormust. 
NVIDIA® ForceWare® Unified Driver Architecture (UDA)
OpenGL® 2.0 tugi
NVIDIA® nView® mitme kuvari tehnoloogia
PCI Express tugi
Kaks 400 MHz RAMDAC-i
toetavad kahte QXGA kuvarit kuni 2048x1536@85hz resolutsiooniga.
NVIDIA® PureVideo™ HD tehnoloogia:
Kõrglahutusega video dekodeerimise kiirendamine ja järeltöötlemine kvaliteedi parandamiseks. Vajab toetatud videotarkvara ning funktsioonid võivad mudelitel erineda.
Dual Dual-link DVI tugi
Võimeline näitama 2560x1600 resolutsiooni kahel lamekuvaril. Saadaval teatud GeForce 8800 ja 8600 mudelitel
One Dual-link DVI tugi
Võimeline näitama 2560x1600 resolutsiooni ühel lamekuvaril. Saadaval teatud GeForce 8500 mudelitel ja GeForce 8400 GS kaartidel, mis põhinevad G98 kiibil.
One Single-link DVI tugi
Võimeline näitama 1920x1200 resolutsiooni ühel lamekuvaril. Saadaval teatud GeForce 8400 mudelitel

GeForce 8300 ja 8400

8300

2007. aastal lasi NVIDIA välja GeForce 8 seeria odavamad/nõrgemad mudelid. 8300 on integreeritud graafikakiip, mis on saadaval ainult originaalseadmete tootjate (OEM) kaudu. Sisuliselt on see sama kiibistik, mis GeForce 8400 mudelil (mõlemad põhinevad G86 kiibil). 8300 mudel võimaldab kõrglahutusega video dekodeerimist, toetab DirectX 10 ja Shader Model 4.0. Kokku on sellel mudelil 16 voogprotsessorit, mis töötavad sagedusel 1.5 GHz, ülejäänud osa graafikaprotsessorist töötab sagedusel 500 MHz. 
	
Kuigi 8300 mudel suudab ka mõningaid kaasaegseid mänge jooksutada, on tema jõudlus siiski tagasihoidlik. Kuna mudel toetab Hybrid SLI tehnoloogiat, on võimalik paralleelselt integreeritud videoprotsessoriga jooksutada ka SLI tehnoloogiat toetavat graafikakaarti, et jõudlust parandada.	

Samas on video dekodeerimise omadused heal tasemel. Olemas on PureVideo HD dekokeerimise plokk, mis võimaldab Blu-ray MPEG2, AVC (H.264) ja VC-1 sisu dekodeerimisprotsessi enda peale võtta, vabastades sellega keskprotsessori (Central Processing Unit, CPU) liigsest koormusest. Lisaks VGA ja DVI väljunditele on ka HDMI väljund. Head kõrglahutusega video dekodeerimisomadused muudavad selle mudeli sobivaks neile, kes soovivad vaikset ja kompaktset masinat kodusesse meediakeskusesse ning ei pane suurt rõhku mängimisele.

8400

GeForce 8300 mudeliga samal ajal välja lastud kaart põhineb samal tuumal kui 8300, aga pole integreeritud. 2007 aasta lõpus lasi NVIDIA välja uuel G98 (Desktop 8 Mainstream D8M) kiibil põhineva mudeli. Toote nimi jäi samaks ja nende vahel on võimalik vahet teha ainult tehniliste omaduste võrdlemise abil. 
	
Uuendusi on mitmeid, eelkõige on vähendatud kaardi maksumust kolmemõõtmelise graafika töötlemise jõudluse vähendamisega, samas parandades kõrglahutusega video dekodeerimist. Sellega on kaart suunatud veelgi rohkem koduse meediakeskuse südameks, makstes seejuures võrdlemisi vähe. Lisatud on PureVideo tehnoloogia 3. põlvkond, PCI Express 2.0, Dual Link HDCP ja HDMI toed. Need kõik aitavad parandada kõrglahutusega videote näitamist.

GeForce 8500 ja 8600

17. aprillil 2007 teavitas NVIDIA uute mudelite 8500 GT, 8600 GT ja 8600 GTS väljalaskmisest. Need on GeForce 8 seeria mudelite seas keskmisel kohal, mis peaksid pakkuma piisavalt jõudlust mõistliku hinnaga. Täpsustuseks tuleks öelda, et erinevalt varasemast kaartide nimetamisest, kus 7600 mudeliseeria odavam kaart kandis lisanimetust GS ja jõulisem kaart lisanimetust GT, on 8 seeria puhul nimetusi muudetud. 7600 GS järglane on 8600 GT ja 7600 GT järglane on 8600 GTS. Lisaks on veel olemas ka versioon 8600 GS.

8500 GT lasti 8600 GT ja GTS-ga samal ajal välja, samas 8500 GT on selgelt nõrgemate näitajatega ning seetõttu ka hinna poolest odavam kaart. Voogprotsessoreid on kokku 16 tükki, mis töötavad sagedusel 900 MHz, ülejäänud tuum jookseb 450 MHz peal. Mälutüübina on kasutusel DDR2. Samas kui 8600 GT on kasutusel GDDR3 tüüpi mälu, 32 voogprotsessorit, mis töötavad sagedusel 1,19 GHz ja ülejäänud tuum töötab sagedusel 540 MHz. On näha, et 8500 GT on justkui poolitatud 8600 GT, mida toetab ka nende mälule ligipääsemise andmeedastuskiirus, mis 8500 GT-l on 12,8 Gbit/s, 8600 GT-l 22,4 Gbit/s.

Jõudluse osas on 8500 GT küll üldistatult poolik 8600 GT, samas on nende funktsionaalsus sama. Mõlemal kaardil on kasutusel NVIDIA PureVideo2 mootor, mis aitab keskprotsessori koormust vähendada võttes kõrglahutusega videote dekodeerimise enda peale. See lubab ka vähem võimekate keskprotsessoritega masinatel kõrglahutusega videoid vaadata.

8600 GTS erineb 8600 GT-st ainult voogprotsessorite taktsageduse ja mälu taktsageduse poolest, mis on vastavalt 1,45 GHz ja 1 GHz.

GeForce 8800

8800 mudeliseeria (koodnimi G80) lasti välja 8. novembril 2006 GeForce 8800 GTX ja GTS toodetena.

8800 GS

See mudel põhineb G92 kiibil nagu ka 8800 GT ja GTS, kuid selle jõudlusnäitajad on kehvemad kui nimetatud mudelitel. See tuleneb faktist, et töösse on jäetud 96 voogprotsessorit, vähendatud on mälu siini laiust 256 biti pealt 192 biti peale, mis toob kaasa ebatavalise videomälu suuruse (384 MB ja 768 MB), ning vähendatud on nii voogprotsessorite kui mälu taktsagedust võrreldes teiste sama kiipi kasutavate kaartidega. See kõik tähendab, et umbkaudu 25% võrra on kaardi jõudlus nõrgem 8800 GT-st, kuid selle võrra on ka hinnaklass odavam.

2008. aasta mais nimetati antud toode ümber GeForce 9600 GSO-ks, et müüki turgutada.

8800 GT

GeForce 8800 GT (koodnimi G92) lasti välja 29. oktoobril 2007. Selle mudeli väljalaskmisega mindi esmakordselt üle 65 nm tootmisprotsessile. G92 kiibi eelkäijaks võib lugeda G80 kiipi, millel see suures osas baseerub. Kuigi kiibi tootmisprotsess on muutunud 90 nm (G80) 65 nm peale on transistorite arv suurenenud 681 miljonilt 754 miljonini. Lisaks on integreeritud ka eraldiseisev kuvakiip, mis tähendab, et see mudel toetab Dual Dual Link DVI väljundit HDCP-ga ilma eraldiseisva kiibita. See muudab tootmist odavamaks ja lihtsamaks, mis peaks lõppkokkuvõttes kajastuma ka kaardi hinnas.

Suurem uuendus on PCI Express 2.0 tugi, mis võrreldes varasema versiooniga kahekordistab saadavalolevat ribalaiust süsteemi ja videokaardi vahelisel suhtlusel. G92 kiip on esimene NVIDIA toode, mis seda toetab. Samas on ka mõnes kohas tagasi hoitud, sest 8800 GT-l on 112 voogprotsessorit, samas kui sama kiibiga 8800 GTS kaardil on 128 voogprotsessorit.  8600 GT voogprotsessorid töötavad taktsagedusel 1,5 GHz, ülejäänud tuum töötab 600 MHz peal. 8800 GT on saadaval nii 256 MB kui ka 512 MB mälumahuga. Jõudlustestides on välja tulnud, et väiksem mälumaht võib kõvasti vähendada kaardi jõudlust teatud uuemate mängude korral. Samas võib kaardi kasuks öelda, et tema avutusvõimsus on lausa 46% kõrgem kui 8800 GTS-l ja kõigest 3% madalam kui 8800 GTX-l (mõlemad põhinevad G80 kiibil).

Erinevalt oma suurematest vendadest 8800 GTX ja Ultra, tuleb 8600 mudel koos ühe pesa (single-slot) jahutusega, mis tähendab vähendatud voolutarvet ning müra.

8800 GTS

8800 mudeliseeria (koodnimi G80) lasti välja 8. novembril 2006 GeForce 8800 GTX ja GTS toodetena.

Algselt pakuti GTS-i 320 MB ja 640 MB mälumahuga variantidega. Erinevalt 8800 GTX-i 128 voogprotsessorist ja 384 bitisest mälusiini laiusest, on 8800 GTS mudelil 320 bitine mälusiin ja 96 voogprotsessorit töös. 640 MB versioonile tehti mudeliuuendus, mille käigus tõsteti taktsagedusi ning voogprotsessorite arvu 112-ni. Kaardi tuumaks jäeti senine G80 kiip. Suurem mudeliuuendus kaasnes 2007 aastal kui G80 kiip vahetati välja 65 nm G92 kiibi vastu. Mälusiini laius vähenes küll 256 bitini, samas tõusis voogprotsessorite arv 128-le ning ka nende taktsagedus tõusis 1,625 GHz peale. Lisaks muud uuendused, mis on toodud 8800 GT mudeli kirjelduse all.

See kaart on küll kiirem vanematest GTS mudelitest, ent väiksem mälusiini laius piirab võimalusi konkureerida 8800 GTX mudeliga.

8800 GTX ja Ultra

GeForce 8800 GTX kasutab sama G80 tuuma, mida varasemad 8800 GTS mudelidki, kuid GTX versioonil on mälusiini laius 384 bitti, mälu maht 768 MB taktsagedusel 900 MHz ja 128 voogprotsessorit, mis töötavad taktsagedusel 1,35 GHz, tuum sagedusel 575 MHz. 8800 GTX on kahe pesa (dual-slot) jahutusega, mis juhib sooja õhku arvutikorpuse tagant välja. Kaart ise on nii pikk, et võib tekkida probleeme väiksematesse korpustesse mahtumisega. Et kaarti vooluga toita, tuleb lisaks PCI Express siinist saadavale toitele ühendada 2 lisa toitejuhet.

Suurt voolutarvet ja jahutust õigustavad kaardi jõudlusnäitajad, mis tema väljatuleku ajal ületasid kõiki teisi kaarte ning isegi aasta hiljem oli tegu ühe kiireima kaardiga. Lisaks on kaardil 2 SLI ühenduspesa, mis võimaldab paralleelselt jooksutada kuni kolme kaarti, et rahuldada ka kõige nõudlikuma mänguri vajadusi.

GeForce 8800 Ultra on sisuliselt 8800 GTX, millel on tõstetud taktsagedusi. Ultra tuum töötab taktsagedusel 612 MHz, voogprotsessorid sagedusel 1,5 GHz ja mälu sagedusel 1080 MHz. Selline sageduste tõstmine on saanud võimalikuks tänu G80 kiibi pisematele muudatustele, mis võimaldab sagedusi paremini tõsta ning uuele jahutussüsteemile, mis katab terve kaardi ja võimaldab paremat jahutust. Miinuseks on, et kuna jahutus katab terve kaardi, mis juba iseenesest on piisavalt pikk, et takistada juurdepääsu kõvakettaseadmetele, siis suurem jahutus teeb seda kindlasti.

Kuigi Ultra on kiirem kui GTX, vähendab tema edukust liiga kõrge hind ja fakt, et GTX-i tõstetud taktsagedusega (Overclocked OC) versioonid pakuvad peaaegu samu sagedusi, mis Ultra. Näiteks XFX GeForce 8800 GTX XXX Edition tuum töötab sagedusel 640 MHz, voogprotsessorid sagedusel 1,46 GHz ja mälu 1 GHz. Kuna kaardid muus osas on täiesti identsed, siis odavama hinnaga GTX XXX Edition on kindlasti parem valik, sest pakub pea samaväärseid näitajaid.

GeForce 8 seeria mudelite tehniliste omaduste tabel

Vaata ka
 Kahemõõtmeline arvutigraafika
 Kiirendatud graafikaport
 Kolmemõõtmeline arvutigraafika
 HDMI
 Kuvar
 Keskprotsessor
 VGA

Viited

Välislingid
 NVIDIA's GeForce 8 seeria lehekülg
 Nvidia GeForce 8800 seeria
 Nvidia GeForce 8600 seeria
 Nvidia GeForce 8500 seeria
 Nvidia GeForce 8400 seeria
 Kõikide GeForce 8 seeria kaartide info ja omadused

Graafikariistvara
Nvidia