NVIDIA. Давний и бессменный лидер рынка дискретных графических процессоров. Рассмотрим, как появились и развивались видеокарты NVIDIA. Первая часть повествует о становлении графики компании в период до появления DirectX 10.

STG-2000: неоднозначный первенец

RIVA 128: совместимость с DirectX

RIVA TNT: мультитекстурирование

GeForce 256: аппаратная трансформация и освещение

GeForce 2

GeForce 3: шейдеры

GeForce 4

GeForce FX5000: ранний DirectX 9

GeForce 6000: DirectX 9.0c и HDR

GeForce 7000

STG-2000: неоднозначный первенец

NVIDIA была основана в 1993 году. Тогда происходил рост популярности трехмерных игр, который делал перспективным разработку 3D-ускорителей. Именно этим и занялась новая компания.

В течение двух лет NVIDIA разрабатывала свой первый продукт, и, наконец, представила его в мае 1995 года. Это была мультимедийная карта STG-2000 на базе чипа NV1. Плата имела разъем PCI и объединяла в себе 3D-ускоритель, блок работы с 2D-графикой и звуковую карту.

NV1 стал первым графическим чипом для IBM-PC совместимых компьютеров с поддержкой аппаратного текстурирования. Он имел по одному текстурному модулю (TMU), пиксельному конвейеру и растровому блоку (ROP). Чип производился по техпроцессу 500 нм и работал на частоте 12 МГц. В качестве памяти использовалось 2 или 4 МБ EDO RAM с пропускной способностью 600 МБ/c.

Особенностью NV1 стала работа с четырехугольными примитивами, аналогично приставке Sega Saturn. Несколько игр с этой приставки, такие как Virtua Fighter и Panzer Dragoon, были портированы на ПК и успешно работали на STG-2000.

Вскоре после выхода STG-2000 компания Microsoft представила API DirectX, работающий с треугольными полигонами. В итоге чип NV1 остался не у дел. NV2, разрабатываемый в недрах компании для приставки Sega Dreamcast, был отменен.

RIVA 128: совместимость с DirectX

В 1996 году NVIDIA приступила к работе над 3D-ускорителем, работающим с треугольными полигонами. В приоритете была максимальная совместимость с графическими API DirectX 5 и OpenGL 1.0. В основе ускорителя лежит доработанная архитектура прошлого чипа, получившая название Fahrenheit. Разработка увидела свет в августе 1997 года — тогда компания представила карту RIVA 128.

Сердцем модели стал чип NV3, выпускаемый по техпроцессу 350 нм. Как и предшественник, он имел по одному пиксельному конвейеру, ROP и TMU, но обладал гораздо более высокими частотами чипа и памяти — оба работали на 100 МГц. Память представляла SGRAM объемом 4 МБ. Ее полоса пропускания увеличилась до 1.6 ГБ/c благодаря 128-битной шине. Буфер кадра и текстуры могли храниться в системной ОЗУ. Чип NV3 одним из первых получил поддержку шины AGP 2x, но выпускались и PCI-карты.

RIVA 128 стала первым популярным продуктом компании благодаря совместимости с DirectX, неплохой производительности, а также сочетанию обработки 2D-изображения и 3D-ускорителя в одной карте — конкурирующая Voodoo Graphics от 3dfx Interactive для своей работы требовала дополнительной 2D-карты. Другой конкурент, ATI 3D Rage Pro, обладала сравнимой с RIVA 128 функциональностью, но часто была медленнее, и вдобавок не поддерживала OpenGL.

В феврале 1998 года NVIDIA выпускает обновленную RIVA 128 ZX. Объем памяти возрос до 8 МБ, а ее частота увеличилась на четверть.

RIVA TNT: мультитекстурирование

На фоне усиливающейся конкуренции со стороны Voodoo 2, NVIDIA понадобилось более производительное решение. Им стала RIVA TNT на базе чипа NV4, выпущенная в июне 1998 года. Модель получила поддержку мультитекстурирования, которое стало одним из главных нововведений DirectX 6 и OpenGL 1.2.

Конвейеров, ROP и TMU в NV4 стало по два. Чип научился работать с 32-битным цветом и 24-битным Z-буфером, в отличие от конкурирующей Voodoo 2, и получил более качественную фильтрацию текстур. Память представляли 8 или 16 МБ SDRAM. Модели все чаще стали оснащаться активным охлаждением, хотя чип еще мог обходиться и без него.

Voodoo 2 была популярнее и показывала более высокую производительность при использовании собственного API Glide, который к тому времени получил большое распространение в играх. Но Riva TNT привлекла внимание к DirectX и OpenGL. Единственная модель не способствовала популярности, поэтому в начале 1999 года NVIDIA решила расширить линейку новыми моделями RIVA TNT2.

Карты серии TNT2 основаны на чипе NV5. Новый техпроцесс 250 нм позволил повысить частоты до полутора раз. Чип получил поддержку шины AGP 4x, 32-битного буфера и текстур разрешением 2048х2048. Карты серии TNT2 оснащались 16 или 32 МБ памяти SDRAM. Для сравнения: у современной RTX4090 24 ГБ памяти. Или, по меркам 1998 года, 24576 МБ.

Бюджетные модели основывались на NV6, упрощенном варианте NV5 с 64-битной шиной. Самой быстрой картой с ним стала Riva TNT2 M64. Младшие модели со сниженными частотами получили названия Vanta и Vanta LT.

Главным конкурентом линейки TNT2 стала Voodoo 3. Несмотря на меньшие продажи и более низкую производительность, линейка RIVA TNT2 за счет разнообразия моделей нашла применение в компьютерах разных ценовых сегментов, тем самым поспособствовав популяризации 3D-игр.

GeForce 256: аппаратная трансформация и освещение

Развитие 3D-ускорителей в 90-е годы происходило бурно, но большую часть обработки графики все так же выполнял ЦП компьютера. В сентябре 1999 года Microsoft выпустила DirectX 7, который принес поддержку аппаратной трансформации и освещения (T&L) с помощью видеокарты.

В октябре 1999 года NVIDIA дает старт карте GeForce 256. В ее основе графическая архитектура Celsius. Чип NV10 имеет аппаратный блок T&L и четыре пиксельных конвейера, к каждому из которых привязано по одному ROP и TMU. 128-битная шина поддерживает два вида памяти — SDRAM и DDR. Пропускная способность модели с DDR была почти вдвое выше, чем у версии с SDRAM: 4.8 ГБ/c против 2.6 ГБ/c. Имелись версии с 32 и 64 МБ памяти.

На внедрение аппаратного T&L в игры потребовалось время, и на момент выхода дороговизна GeForce 256 не оправдывала чистого роста производительности без учета этой технологии. С оптимизированными играми в системах со слабым процессором карта могла значительно превосходить предшественников и конкурентов, но такое применение было маловероятно.

GeForce 2

В апреле 2000 года была выпущена первая карта серии GeForce 2 на базе чипа NV15, переведенного на техпроцесс 180 нм.

Новшеством по сравнению с NV10 стало два TMU на конвейер. TMU работают совместно с новым блоком Nvidia Shading Rasterizer, который смешивает текстуры для реализации эффектов мультитекстурирования. Таким образом, реализованы некоторые функции DirectX 8, хотя шейдеров у ГП еще нет. Используется память DDR. Ее полоса пропускания возросла до 7.3 ГБ/c.

В июне свет увидела бюджетная серия GeForce 2 MX. В ее основу лег чип NV11, получивший вдвое меньше блоков, чем NV15, но сохранивший 128-битную шину. Большинство карт серии оснащались памятью SDRAM, хотя существуют и варианты с 64-битной DDR.

С появлением GeForce 2 и первых Radeon от ATI, поддержка аппаратного T&L в играх стала распространяться все больше. Voodoo 4 и 5 появились позже, и уже не могли обогнать конкурентов по производительности при гораздо большей цене. В итоге, в конце 2000 года NVIDIA купила 3dfx Interactive, тем самым положив конец одному из конкурентов.

В отличие от прошлой линейки, карты серии GeForce 2 стали по-настоящему массовыми. Игры положительно откликались на удвоенное количество TMU, но производительность все чаще стала упираться в пропускную способность памяти.

GeForce 3: шейдеры

В феврале 2001 года была представлена GeForce 3. В ее основу лег чип NV20 на архитектуре Kelvin, производимый по 150 нм техпроцессу. Главным улучшением стала программируемая шейдерная архитектура с поддержкой DirectX 8.0.

Конфигурация NV20 схожа с предшественником: 4 ROP и 8 TMU. На каждый из четырех конвейеров приходится по пиксельному шейдеру. Еще один шейдер используется для обработки вершин, он совмещен с блоком T&L. 128-битная шина памяти стала использоваться более эффективно благодаря технологии сжатия Lightspeed Memory Architecture. GeForce 3 оснащаются 64 или 128 МБ памяти DDR.

NV20 получил поддержку сглаживаний MSAA и Quincunx, которые значительно быстрее доступного ранее SSAA. Работа анизотропной фильтрации улучшена, добавлена поддержка текстур разрешением 4096х4096. ГП поддерживает технологию RT-Patches, являющуюся одним из предков современной тесселяции, но так и не получившую распространения.

Производительность GeForce 3 в старых играх, не использовавших шейдеры, была на уровне или даже ниже прошлой линейки GeForce 2. Как и конкурирующий Radeon 8500 на чипе R200, карты стали раскрываться только с приходом игр с поддержкой DirectX 8. К тому времени компания выпустила следующее поколение карт, обладающее повышенной производительностью — GeForce 4.

GeForce 4

В феврале 2002 года были представлены GeForce 4 — новые представители архитектуры Kelvin, распространившие ее в массы. Чип NV25 схож с NV20, но имеет два вершинных шейдера, которые могли работать как сдвоенный блок T&L. Добавилась поддержка пиксельных шейдеров версии 1.3, требующаяся для совместимости с DirectX 8.0a. Сглаживание теперь отнимало меньше производительности. Ядру покорились 300 МГц частоты, а память ускорилась на четверть, хотя объем не изменился.

NV25 использовался в производительной линейке GeForce 4 Ti. В бюджетной линейке GeForce 4 MX использовался другой чип — NV17, который из-за отсутствия шейдеров ограничен DirectX 7. Он достаточно схож с NV11, использовавшимся в GeForce 2 MX, и немного быстрее него за счет частоты и поддержки технологии сжатия памяти.

В конце 2002 года появились модели на чипах NV28 и NV18. Они повторяли прежний ассортимент, но получили поддержку шины AGP 8x.

Ti-модели были дорогими, MX — дешевыми. Поэтому GeForce 4 MX пользовались популярностью. Но с появлением игр, которые задействовали шейдеры, их пользователи остались не у дел: в ранних проектах не отображались некоторые эффекты, а более поздние отказывались запускаться. Благо, после этой серии производитель избавился от подобной практики, и современные Ti-модели по функциональности не отличаются от обычных карт серии.

У ATI не было адекватного ответа на топовые GeForce 4 Ti до июля 2002 года, когда была выпущена гораздо более быстрая Radeon 9700 Pro с поддержкой DirectX 9. Но спустя полгода NVIDIA ответила новой линейкой — GeForce FX5000.

GeForce FX5000: ранний DirectX 9

В январе 2003 года NVIDIA выпускает первые карты линейки GeForce FX5000, рассчитанные на работу с DirectX 9. В их основе новая архитектура Rankine.

Потребляемая мощность превысила возможности слота AGP, поэтому GeForce FX потребовали дополнительного питания с помощью разъема MOLEX. Появилось автоматическое управление вентилятором в зависимости от температуры ГП.

Первыми стали карты серии FX5800 на основе 130 нм чипа NV30. 4 ROP и 8 TMU соседствуют с четырьмя пиксельными и тремя вершинными шейдерами, которые переработаны для поддержки шейдерной модели 2.0a и управления потоком команд. К 128-битной шине подключалось 128 МБ памяти нового типа — GDDR2. Качество сглаживания и анизотропной фильтрации улучшилось. К тому же, они стали меньше влиять на производительность.

Карты серий FX5600 и FX5200 вышли спустя два месяца. В их основе — чипы NV31 и NV34. По сравнению со старшим NV30, у них вдвое меньше TMU. Младший NV31 имеет несколько упрощений в работе конвейеров. В отличие от старшей карты, здесь использовалась обычная память DDR объемом 64, 128 или 256 МБ.

Во второй половине 2003 года NVIDIA выпустила обновленные чипы NV35 и NV36, пришедшие на смену NV30 и NV31. Пиксельные процессоры получили усовершенствования, повышающие производительность. NV36 лег в основу карт серии FX5700, которые комплектовались памятью DDR, GDDR2 или GDDR3. NV35 использовал обычную DDR, но за счет 256-битной шины превосходил NV36 по пропускной способности памяти в два раза. Этот чип использовался в серии карт FX5900.

Выпущенный позже NV38 представлял копию NV35, оптимизированную для достижения высокой частоты. Его обладателем стала топовая FX 5950 Ultra. В начале 2004 года NVIDIA выпускает модели серии с интерфейсом PCI-E x16, который реализуется с помощью чипа-моста HSI. Эти карты получают новый суффикс «PCX».

Несмотря на поддержку DirectX 9, серия FX работала с ним достаточно медленно из-за малого количества шейдерных блоков. Конкурирующие Radeon на базе чипов серии R300 в этом плане были быстрее. Повышение производительности в новом API принесет следующая серия карт — GeForce 6000 на новой архитектуре Curie.

GeForce 6000: DirectX 9.0c и HDR

Первые карты нового семейства выпустили в мае 2004 года — за несколько месяцев до прихода DirectX 9.0c, поддержкой которого они могли похвастать. Обновленный DirectX принес рендеринг в расширенном динамическом диапазоне (HDR) и шейдеры версии 3.0.

Большинство моделей линейки выпускались со 128 или 256 МБ памяти, за исключением топовой 6800 Ultra, которая имела вариант с 512 МБ. Эти карты первыми получили поддержку технологии SLI, позволяющей объединять силы двух ГП для ускорения работы игр.

Шейдерные процессоры получили множество улучшений и изменения в организации. Каждый пиксельный шейдер содержит в себе два ALU, занимающихся вычислениями. По четыре шейдера и TMU сгруппированы в пулы квадов, которые работают с фрагментами изображения 2х2 пикселя. В дебютном чипе NV40 четыре пула — то есть, 16 шейдеров и 16 TMU.

Помимо этого, в чипе шесть вершинных шейдеров, а также 16 блоков ROP. Интерфейс памяти 256-битный. Он способен работать с DDR, DDR2 и GDDR3, пиковая пропускная способность которой достигла 35 ГБ/c. NV40 используется в серии видеокарт GeForce 6800.

Практически каждая модель серии имела два вида: с интерфейсами AGP 8x и PCI-E x16. Мост HSI, ранее распаиваемый на плате, интегрировали на подложку ГП. AGP-варианты получали дополнительное питание через разъемы MOLEX, а для PCI-E карт стал использоваться привычный и сегодня разъем питания 6-pin.

Чип NV40 получил несколько обновлений. В NV41 был интегрирован мост HSI для реализации PCI-E варианта. NV42 перенесли на более тонкие нормы 110 нм, как и младшие модели чипов. NV45 остался на техпроцессе 130 нм, но получил оптимизации для достижения более высоких частот. Конкурирующая серия Radeon X800 превосходила GeForce 6800 при использовании шейдеров версии 2.0, но более современные шейдеры версии 3.0 не поддерживала.

Старшие карты были хороши, но достаточно дороги. В августе 2004 года NVIDIA выпускает видеокарту среднего ценового сегмента, сразу же ставшую хитом — 6600GT. Несмотря на более простой чип NV43, содержащий лишь 4 ROP, половину шейдерных процессоров и TMU от полного NV40, карта показывала хорошую производительность. Свою роль в этом сыграла быстрая память GDDR3, хотя шина памяти у нового ГП была урезана до 128 бит.

На основе NV43 вышли и другие модели серий 6600 и 6200, в которых была заблокирована часть имеющихся блоков. В младшем чипе NV44 осталась лишь половина блоков от NV43, за исключением трех вершинных процессоров. Этот ГП использовался в картах серии GeForce 6200 и 6500.

GeForce 7000

Серия GeForce 7000 также основана на архитектуре Curie, но с некоторыми доработками Карты получили улучшения в поддержке сглаживания: стали доступны гамма-коррекция и Transparency AA, за счет комбинации методов сглаживающий полупрозрачные текстуры.

Первенец серии GeForce 7800 был выпущен в июне 2005 года. Чип G70 получил шесть пулов квадов, 24 TMU и столько же пиксельных шейдеров. В состав последних, помимо векторных ALU, вошли два небольших скалярных ALU для простых операций. Это дало прирост производительности при выполнении сложных шейдеров.

Вершинные шейдеры изменений не претерпели, но их количество увеличилось до восьми. Аналогично NV40, у G70 16 блоков ROP и 256-битная шина памяти. Карты GeForce 7800 оснащались 256 или 512 МБ памяти GDDR3, которая обеспечивала полосу пропускания до 54 ГБ/c. Интерфейс PCI-E x16 теперь был интегрирован в чип, а для реализации шины AGP применялся «развернутый» мост HSI.

Среди продуктов NVIDIA эта линейка карт последней получила AGP-модели. После этого по сей день все видеокарты для соединения с системой используют только интерфейс PCI-E, в том числе современные NVIDIA RTX. В марте 2006 года на смену G70 пришел G71. Он производился по более тонкому техпроцессу 90 нм, который снизил TDP и увеличил рабочие частоты. На основе G71 были выпущены карты серии GeForce 7900, в том числе первые двухчиповые модели компании — 7900GX2 и 7950GX2.

Одночиповые GeForce 7900 модели конкурировали с картами серии Radeon X1800 и X1900, которые где-то превосходили, а где-то наоборот уступали продукции NVIDIA. Связка двух карт этих серий в CrossFire противопоставлялась двухчиповым 7900GX2 и 7950GX2.

В отличие от топовых, карты среднего и младшего ценового сегмента серии GeForce 7000 имели 128 или 256 МБ памяти. Средний сегмент представлял G73 — «половинка» старшего чипа, не считая еще один вершинный шейдер. К 128-битной шине памяти подключалась память DDR2 или GDDR3. Полный чип стал основой серии GeForce 7600, а урезанная версия — модели 7300GT.

Младший G72 использовался в сериях GeForce 7300 и 7200. Его характеристики по сравнению с G73 урезали вдвое. Ширина шины памяти у разных моделей — 64 или 32 бита. В основе модели 7100GS — чип прошлого поколения NV44.

GeForce 7000 стала последней линейкой с отдельными пиксельными и вершинными шейдерами. Следующая линейка GeForce 8000 принесла универсальные шейдеры, которые и до сих пор используются в любой современной видеокарте

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ...

Новые AMD к сожалению стоят очень дорого, бешенных денег, 50-100 тысяч руб не валяются на улице. Поэтому к сожалению доступно только до 5-10 тысяч руб на AM3, AM3+ сокетах, AM2, AM2+ сильно уже устарели и не подходят, ведь в них нет поддержки POPCNT и SSE 4.2 для установки Windows 11 24H2 и будущей Windows 12.

NVIDIA — крупнейший разработчик графических процессоров. Это одна из самых дорогих компаний в мире, долгий путь которой начался более 30 лет назад. За это время она прошла множество технологических войн с конкурентами, а также сделала большие шаги в развитии ранее неизведанных направлений. О самых интересных моментах истории NVIDIA рассказываем в нашем материале.

Зарождение компании

В далеком 1993 году в США три инженера решили открыть собственную компанию. Это были Дженсен Хуанг, являющийся руководителем одного из подразделений LSI Logic, Кертис Прэм, который ранее был разработчиком графических чипов в IBM и Sun Microsystems, а также Крис Малаховски, на тот момент еще работавший в Sun.

Всех троих объединяло общее видение перспектив компьютерной области. Основатели будущей компании верили, что прорыва в скорости вычислений можно будет добиться только с помощью аппаратного ускорения. Они заметили, что игры были одной из самых сложных задач для ПК и имели высокие объемы продаж, поэтому решили сфокусироваться на разработке 3D-ускорителей.

Датой появления NVIDIA считается 5 апреля 1993 года. Тогда Дженсен Хуанг в роли генерального директора подписал ее первый устав. Компания начала свою работу с начальным капиталом всего в 40 000 долларов, но уже в первые годы получила 20 миллионов долларов на развитие от других компаний-инвесторов.

Своим именем NVIDIA обязана выражению «Next Version» (следующая версия). Именно так соучредители обозначали всю документацию компании в процессе подготовки ее проекта. Когда дошло дело до выбора названия, сначала было предложено «NVision». Но оказалось, что оно уже занято другой компанией. Поэтому Хуанг предложил заменить его на «Nvidia» — производное от латинского слова «invidia» (зависть).

Первые шаги

В мае 1995 года компания представила свой первый продукт — мультимедийную карту STG-2000 на базе чипа NV1. В ней были объединены ускорители 3D- и 2D-графики, а также звуковая карта. NVIDIA работала в бесфабричной модели — для выпуска чипов была привлечена компания SGS-Thomson Microelectronics.

NV1 работал с четырехугольными примитивами. Такую же технологию использовала приставка Sega Saturn. NVIDIA помогла в портировании нескольких игр с Saturn на ПК, и Sega предложила ей заняться разработкой графического чипа для своей следующей приставки Sega Dreamcast. Однако ставка на четырехугольники оказалась ошибочной. Sony и Nintendo в своих приставках использовали треугольные полигоны. А вскоре после выхода NV1 Microsoft представила графический API DirectX, который тоже работал только с треугольниками.

NVIDIA в это время разрабатывала чип NV2 для Dreamcast, но столкнулась с проблемами и никак не могла получить от него необходимую производительность. В итоге президент Sega Сеитиро Иримадзири сообщил Хуангу, что компания уже работает с другим разработчиком графических чипов. Однако Сеитиро не потерял веру в NVIDIA и убедил руководство Sega инвестировать в эту компанию 5 миллионов долларов.

Получив инвестиции и понимая бесперспективность первых чипов, Хуанг решает начать разработку 3D-ускорителей заново. В 1996 году он уволил более половины работников, а оставшихся усадил за работу над новым чипом NV3, которые должен был стать совместимым с DirectX 5 и работать с треугольными полигонами.

NV3 стал сердцем карты RIVA 128, увидевшей свет в августе 1997 года. На момент ее выпуска в NVIDIA осталось около 40 сотрудников, а оставшегося бюджета хватало им только на один месяц заработной платы. Эта ситуация породила выражение «Наша компания в тридцати днях от банкротства», которое стало неофициальным девизом компании. И много лет спустя презентации для сотрудников NVIDIA Хуанг начинал именно с этих слов.

За четыре месяца было реализовано около миллиона RIVA 128. Карта стала альтернативой для Voodoo Graphics от 3dfx, в отличие от нее предлагая 2D и 3D на одной плате. На конец 1997 года компании принадлежало около четверти рынка графических решений — весомая доля, учитывая множество производителей карт в те годы.

NVIDIA инвестировала полученную прибыль в разработку следующих моделей с поддержкой DirectX 6 — RIVA TNT, а потом и RIVA TNT 2. Производством новых чипов занялась компания TSMC. Обе карты стали успешнее предшественницы, способствуя массовому распространению как моделей компании, так и графического API от Microsoft. Конкурирующие Voodoo 2 и Voodoo 3 были производительнее, но и стоили дороже. За 1998 год чистая прибыль NVIDIA достигла 4,1 миллиона долларов, позволив ей развиваться дальше и проектировать новые графические чипы.

Ускоренный рост

В январе 1999 года компания стала публичной и разместила свои акции на бирже. Это принесло NVIDIA около 42 миллионов долларов, так как цена на акции только за первый день выросла в полтора раза. Благодаря этому рыночная капитализация компании уже на тот момент достигла 626 миллионов долларов.

В августе 1999 года NVIDIA анонсирует следующий продукт, который впервые называет GPU — графическим процессором. За несколько часов до его презентации на сайте компании появилась надпись: «Через 18 часов мир изменится». Этим продуктом стала видеокарта GeForce 256. Она получила блок аппаратной трансформации и освещения (T&L). Он был необходим для разгрузки ЦП от этой работы и поддерживался в новом на тот момент DirectX 7.

GeForce 256 увидела свет в конце 1999 года, положив начало новому поколению графики NVIDIA. Карта была дорога, а игр с поддержкой T&L на тот момент практически не было. Но именно она дала толчок этой технологии. Увидев потенциал NVIDIA, Microsoft выбрала их в качестве контрактного производителя графического чипа для своей консоли Xbox, снабдив и без того не бедствующую компанию авансом в 200 миллионов долларов.

Месяцем позже NVIDIA представила первую карта новой серии Quadro, предназначенную для использования на рабочих станциях для автоматизированного проектирования. Карта была основана на GeForce 256, но обладала удвоенным объемом памяти и собственными драйверами, оптимизированными для рабочих нагрузок. Таким образом компания разделила рынок игровых и профессиональных моделей, позволяя получать с последнего более высокую прибыль. Подход оказался успешным, поэтому карты Quadro стали выпускаться и на основе каждого следующего поколения графики NVIDIA.

GeForce 256 пробыла королем недолго. Уже в апреле 2000 года компания запускает линейку карты GeForce 2, а в июне — бюджетные GeForce 2 MX, распространившие T&L в массы. К тому же GeForce 2 стали первыми картами производителя, которые попали в виде дискретной графики в ноутбуки. Там они получили приставку «Go».

Voodoo 4 и 5 задержались, имели худшие характеристики и не смогли противостоять второй линейке GeForce ни в топовом, ни в бюджетном сегментах. В итоге в декабре 2000 года NVIDIA выкупила активы 3dfx за 70 миллионов долларов, получив в собственность все их прежние наработки. С этого момента на рынке дискретных видеокарт основными остались только две компании — NVIDIA и ATI.

Расширение деятельности

В 2001 году NVIDIA расширила свою деятельность, занявшись разработкой и выпуском чипсетов nForce для материнских плат на платформе AMD. Их особенностью стало встроенное видеоядро на базе GeForce 2 и качественный звуковой кодек. Чипсеты были тепло встречены публикой, поэтому после дебютных моделей новые решения выпускались каждый год.

Параллельно компания выпустила первую видеокарту с программируемой шейдерной архитектурой и поддержкой DirectX 8 — GeForce 3. Годом позже выходит линейка GeForce 4, сочетающая как производительные модели с шейдерами, так и бюджетные без шейдеров.

Популярность видеокарт и контракт с Microsoft принесли NVIDIA хорошую прибыль. Часть ее она вложила в новые разработки, часть — в покупку других компаний. Основные из них:

• 2002 год — Exluna Inc., занимающаяся ПО для рендеринга.

• 2003 год — MediaQ, разрабатывающая графические технологии для мобильных телефонов и КПК.

• 2004 год — iReady, занимающаяся сетевыми решениями и контроллерами для накопителей.

• 2005 год — ULI Electronics, производящая интегральные микросхемы.

• 2006 год — Hybrid Graphics, имеющая опыт в разработке игровых движков и графических библиотек.

NVIDIA росла «вширь», пробуя все новые и новые направления. Однако в графике она не всегда была лидером. Первые карты с поддержкой DirectX 9 в конце 2002 года представила конкурирующая ATI. Компания в попытке догнать их поторопилась с выпуском серии GeForce FX. Карты этой серии медленно работали в новом API, а стоили достаточно дорого. Поэтому с середины 2003 года доля рынка графики NVIDIA стала потихоньку падать. Этот момент совпал с уходом одного из основателей компании — Кертиса Прэма, который занимал должность главного технического директора.

В 2004 году NVIDIA выпускает линейку видеокарт GeForce 6000. Они стали первыми решениями с поддержкой DirectX 9.0c и избавились от низкой производительности благодаря новой графической архитектуре. Многие модели линейки получили технологию SLI, позволяющую объединять две карты для ускорения работы.

Несмотря на это, в середине 2004 года ATI впервые обгоняет компанию по количеству видеокарт на рынке. Однако NVIDIA удалось подписать контракт с Sony на разработку графического чипа для PlayStation 3, что дало ей дополнительные финансовые возможности для разработки следующих поколений видеокарт.

Чаша весов немного склоняется в сторону NVIDIA только спустя год, в середине 2005 года. Это происходит после выпуска линейки GeForce 7000, в архитектуре которой были устранены некоторые узкие места. Однако большого отрыва NVIDIA в тот момент достигнуть не удалось. Параллельно компания продолжает развивать чипсеты nForce, впервые представив их разновидности для платформы Intel LGA775. Но главный прорыв ждет NVIDIA впереди.

Игры плюс вычисления

Конец 2006 года стал ключевой точкой для NVIDIA по двум причинам. Первая из них — AMD купила компанию ATI. Intel не собиралась сотрудничать со своим прямым конкурентом, поэтому контракты на поставки дискретной и интегрированной графики, ранее приносившие ATI более половины дохода, теперь перешли к NVIDIA.

Вторая причина — запуск видеокарт серии GeForce 8000. Их главной особенностью стала универсальная шейдерная архитектура. Помимо заметного повышения производительности и совместимости с DirectX 10, она принесла с собой возможности неграфических вычислений. В феврале 2007 года NVIDIA представила собственный API CUDA, предназначенный именно для таких расчетов. С помощью CUDA компанией был разработан движок OptiX, служащий для визуализации методом трассировки лучей.

В мае были выпущены первые карты семейства Tesla, специально предназначенного для CUDA-вычислений. Tesla использовали графический процессор G80 от игровой карты 8800GTX: в C870 он был один, в D870 — два, а в S870 — целых четыре. Серверы на их основе обладали высокой производительностью в ряде задач, поэтому быстро стали популярными. С этого момента, помимо игровых и профессиональных карт, NVIDIA выпускала серверные решения на каждом поколении новых чипов.

После выхода GeForce 8000 доля дискретных карт NVIDIA начала расти, перешагнув отметку в 60 % уже к середине 2007 года. Топовые карты ATI были медленнее. Однако они стоили дешевле, что позволило конкуренту удержать треть рынка. Следующие линейки GeForce 9000 и GeForce 200 на той же архитектуре распространились годом позже и помогли NVIDIA удержать былые позиции. В 2007 году NVIDIA приобретает компанию PortalPlayer, которая занималась разработкой медиапроцессоров для плееров iPod. С этого момента появляется новое направление компании — разработка мобильных систем на чипе Tegra. Первая из них увидела свет уже год спустя.

В 2008 году состоялось приобретение Ageia — компании, разработавшей физический движок PhysX и плату-ускоритель для него. NVIDIA адаптировала полученные наработки, приспособив для просчетов физических эффектов свои ГП с ядрами CUDA — GeForce 8000 и более новые.

В 2009 году компания решает свернуть разработку чипсетов для материнских плат по ряду причин. Во-первых, Intel воспрепятствовала появлению сторонних чипсетов для своих новых платформ LGA1366 и LGA1156. Во-вторых, AMD после покупки ATI превратилась в главного конкурента, который снабжал собственные платформы графикой Radeon. Видя это, NVIDIA прекращает разработку nForce, переведя освобожденные ресурсы на другие направления.

В сентябре 2009 года вместе с Windows 7 Microsoft запускает новый графический API — DirectX 11. Одновременно AMD выпускает новые карты с его поддержкой. NVIDIA не успевает закончить разработку новых карт к сроку и выпускает их только через полгода.

Новинки вошли в серию GeForce 400. Они были сравнимы с конкурирующими Radeon в чистой производительности, а в тесселяции даже превосходили. Однако старшие карты были чрезмерно горячими и потребляли огромное количество энергии, поэтому многие пользователи сочли их неудачными. В конце 2010 года была представлена обновленная серия GeForce 500, но это был скорее легкий апгрейд — основные проблемы линейки хоть и стали мягче, но не исчезли.

В 2012 году NVIDIA меняет стратегию по разработке графических чипов. Для GeForce 600 серии она разрабатывает новую графическую архитектуру с прицелом не только на производительность, но и на энергоэффективность. Это впервые за долгие годы позволяет картам NVIDIA стать экономичнее аналогов от AMD.

2013 год приносит миру обновленную линейку GeForce 700. В ней впервые была представлена видеокарта серии Titan — топовая модель с большим объемом памяти для энтузиастов, балансирующая по стоимости между игровыми GeForce и профессиональными Quadro.

Мобильные устройства и автомобили

Параллельно дискретным видеокартам, NVIDIA продолжала развивать мобильные процессоры Tegra. Они нашли применение в нескольких смартфонах и планшетах, однако особой популярности так и не добились.

Несмотря на достижения компании в области графики, первые поколения Tegra использовали устаревшую графическую архитектуру, схожую с GeForce FX. И лишь в 2014 году NVIDIA выпускает два процессора Tegra K1 с графикой на архитектуре GeForce 600 серии. Примечательно то, что один из SoC впервые получил 64-битные ядра Denver. Они разрабатывались NVIDIA с 2008 года и стали одними из первых ядер, совместимых с 64-битной архитектурой ARM v8.

Denver на лету рекомпилирует код во внутреннюю систему команд, таким образом позволяя добиться высокой производительности. Изначально NVIDIA собиралась представить трансляторы и для ARM, и для x86-кода. Но лицензии на x86 так и не удалось добиться. Поэтому Denver, как и все последующие ядра, разработанные компанией, остались только ARM-совместимыми. Tegra K1 не светило широкое распространение на рынке гаджетов. Однако NVIDIA нашла своим разработкам другое применение, которое было гораздо перспективнее. В 2015 году компания запустила платформу Drive, предназначенную для бортовых компьютеров автомобилей. C ее помощью на ходу анализируются данные с камер и прочих датчиков. На основе них водителю предоставляются «умные» функции — такие, как помощь в управлении или контроль полосы. Вдобавок к этому платформа могла служить для воспроизведения мультимедии и прочих развлечений.

Чипы Tegra нашли применение в игровом планшете NVIDIA Shield и портативной консоли Nintendo Switch. Но после 2016 года в их линейке больше не было новых разработок. В 2020 году NVIDIA пыталась купить ARM. Случись это, компания захватила бы рынок ARM-серверов, и, вполне вероятно — мобильных SoC. Однако антимонопольные органы Великобритании выступили против сделки, поэтому она так и не состоялась.

Дело Tegra живо и сегодня в платформах серии Drive. Они разрабатываются и выпускаются до сих пор. Drive различных поколений можно встретить в автомобилях Mercedes, Hyundai, Kia, Toyota и Genesis. C 2023 года NVIDIA также выпускает собственные многоядерные ARM-чипы серии Grace — они используются в серверах.

Эпоха расцвета

Вычислительная мощность видеокарт NVIDIA еще с начала 2010-х годов привлекала компании, задачи которых слишком медленно выполнялись на центральных процессорах. В 2012 году на двух GTX580 была обучена нейросеть AlexNet, предназначенная для распознавания изображений. Она давала ошибочные результаты лишь в 15-16 % случаев, что на тот момент было очень хорошим результатом. Это всколыхнуло интерес к нейросетям, и через несколько лет даст огромный толчок к использованию ГП NVIDIA для их работы.

В 2014 году компания представляет видеокарты GeForce 900, обладающие поддержкой DirectX 12. Двумя годами позже на смену пришла серия GeForce 1000. Обе получились удачными, а на флагманскую модель второй линейки AMD впервые за последние годы не смогла ответить картой схожей производительности. Популярность NVIDIA устремилась ввысь — в 2015-2016 годах ее доля рынка дискретных ГП превысила 70 %.

Технологии глубокого обучения, ярким примером которых являются нейросети, не нуждаются в высокой точности вычислений. Видя рост их популярности, NVIDIA задумывается о модернизации своих графических процессоров специальными блоками, ускоряющими подобные вычисления. В декабре 2017 года компания представляет видеокарту Titan V на новой архитектуре. Ее ключевое отличие — отдельные тензорные ядра, специально заточенные для вычислений половинной точности.

Titan в этот раз стал лишь побочным продуктом. За полгода до ее презентации NVIDIA опробовала аналогичную архитектуру в вычислительных картах Tesla. На их основе были представлены компактные серверы NVIDIA DGX (Deep GPU Xceleration), обновленные версии которых компания выпускает с появлением каждой новой графической архитектуры.

В сентябре 2018 года NVIDIA представляет новую линейку игровых видеокарт GeForce RTX 2000. Их главные новшества — выделенные блоки для трассировки лучей и более производительные тензорные ядра второго поколения, которые научились работать с различными видами вычислений малой точности. В игровом применении эти ядра задействуются для работы технологии повышения производительности DLSS, а в вычислительном — заметно повышают темп работы технологий глубокого обучения.

2019 год ознаменовался еще одной крупной покупкой. NVIDIA приобрела Mellanox Technologies, разрабатывающую коммуникационные технологии для вычислительных кластеров. Ее наработки помогли компании еще больше укрепиться в среде высокопроизводительных вычислений. Последние поколения дискретной графики NVIDIA выпустила в 2020 и 2022 годах. GeForce RTX 3000 и 4000 серии, помимо повышения чистой производительности, принесли с собой в очередной раз усовершенствованные тензорные ядра и ускоренную трассировку лучей. Как и прежде, новые графические архитектуры были задействованы не только в пользовательских видеокартах и профессиональных решениях, но и в их аналогах, предназначенных для вычислений.

В 2023 году Nvidia выходит на первый план на рынке ИИ после того, как становится известно, что платформа OpenAI ChatGPT построена на базе 10 тыс. графических процессоров компании. Процессорами H100 компании для нужд ИИ заинтересовались другие крупные игроки. В мае Nvidia презентовала мощный суперкомпьютер DGX GH200 и платформу ACE, которая позволяет использовать генеративный ИИ в разработке видеоигр.

В феврале 2024 года стало известно, что компания создаст подразделение, которое будет изготавливать такие чипы на заказ. Кроме того, Nvidia представила новые продукты для AI PC (компьютеров с искусственным интеллектом), которые позволяют выполнять задачи искусственного интеллекта прямо на устройстве.

Заключение

Путь NVIDIA начинался с разработки графических карт для компьютеров в те времена, когда вокруг было множество конкурентов. Несмотря на это, компания вышла из гонки победителем и уже много лет является лидером на рынке дискретной графики. В последние годы ее доля превышает 80 %.

С появлением универсальной шейдерной архитектуры и API СUDA многие вычисления стало возможным выполнять на графических процессорах NVIDIA. А с появлением тензорных ядер чипы компании стали во много раз производительнее в задачах глубокого обучения. Поэтому уже полтора десятка лет высокий доход компании приносят не только игровые видеокарты, но и вычислительные решения для серверов. Благодаря недавнему буму технологий искусственного интеллекта выручка NVIDIA в этой сфере значительно возросла. В 2022 финансовом году она впервые сравнялась с доходами от игрового направления, а за последние пару лет — значительно превысила их.

Вследствие таких изменений в июне 2024 года капитализация NVIDIA впервые достигла 3 триллионов долларов, а капитал основателя и генерального директора Хуанга — 100 миллиардов долларов. Все эти годы он оставался на своем посту, как и Крис Малаховски, который является старшим руководителем по технологиям компании.

Учитывая эти факты, неудивительно, что в последние годы в приоритетах компании именно серверное направление, а не игровое. Впрочем, на игровом рынке NVIDIA действительно некуда торопиться. В трассировке лучей ее решения все так же быстрее, чем конкурирующие от AMD. Периодическое отсутствие топовых видеокарт в линейках «красных» тоже положительно влияет на «зеленых»: взгляды пользователей чаще всего обращены на битву флагманских решений двух компаний, даже если к покупке планируется бюджетная карта.

Помимо основных видов деятельности, NVIDIA продолжает заниматься решениями для профессиональной визуализации и автомобильными платформами. При этом часть из своих доходов компания постоянно финансирует в разработки новых чипов, что позволяет ей стабильно оставаться одним из лидеров полупроводниковой индустрии.

Ключевые достижения компании NVIDIA

В развитии Nvidia можно выделить несколько ключевых этапов.

1997 — выпуск первого 128-битного 3D-процессора RIVA 128;

1999 — изобретение графического процессора (GPU);

2001 — разработка собственной архитектуры NFORCE для процессоров;

2006 — выпуск платформы Compute Unified Device Architecture (CUDA), которая обеспечила параллельные вычисления на базе графических процессоров;

2007 — презентация ускорителей вычислений под названием Tesla для научных исследований;

2008 — запуск мобильного процессора Tegra или SoC для небольших устройств, таких как автомобильные компоненты, смартфоны и портативная электроника;

2010 — предоставление мощностей для запуска самого быстрого на планете суперкомпьютера Tianhe-1А;

2012 — запуск собственной нейросети для классификации изображений AlexNet;

2018 — выпуск первого графического процессора RTX, поддерживающего трассировку лучей в реальном времени;

2020 — запуск бета-версии платформы Omniverse, которая предназначена для разработки 3D-графики, дизайна и проектирования метавселенных;

2023 год — презентация ускорителя вычислений Hopper H100 NVL в дата-центрах для нужд ChatGPT;

2024 год — выпуск платформы GR00T (Generalist Robot 00 Technology) для обучения роботов-гуманоидов, которая позволит им понимать человеческую речь и воспроизводить движения людей.

Это лишь краткая история развития компании, и сюда не вместилась подробная история развития ее графических процессоров. История их развития будет рассмотрена в следующих статьях...

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ....

В 2017 году AMD выпустила процессоры на архитектуре Zen, которые впервые за долгое время вернули компании звание достойного конкурента Intel. С того момента прошло уже больше семи лет, и сегодня мы говорим уже о пятом поколении популярной архитектуры — Zen 5. Рассмотрим, какие улучшения она принесла с собой, и какого прироста производительности ждать от новых процессоров на ее базе. 3 июля 2024 года компания AMD представила новую линейку процессоров Ryzen 9000 для десктопных компьютеров, а также Ryzen AI 300 для ноутбуков. В их основу легла архитектура Zen 5, пришедшая на смену четвертому поколению Zen. Какие улучшения и изменения получили новинки? Много ли в них отличий от процессоров на прошлой версии архитектуры? Разбираем по порядку.

Внутреннее устройство Ryzen 9000

Ранее уже было рассказано про устройство платформы AMD AM5 и процессоров Ryzen 7000. В новых Ryzen 9000 чип ввода-вывода (IOD), производящийся по техпроцессу 6 нм, остался неизменным с прошлого поколения. Как и прежде, в его коммуникационные возможности входит 28 линий PCI-E 5.0: 16 — для графики, восемь — для двух NVMe-накопителей, и еще четыре — для связи с чипсетом на плате. Среди дополнительных соединений — четыре порта USB 3.2 Gen 2 10 Гбит/с, и еще один порт USB 2.0 для прошивки BIOS.

Никуда не делась и встроенная графика на базе архитектуры RDNA2 с двумя вычислительными блоками CU. Единственное изменение, относящееся к IOD, относится к режимам работы контроллера оперативной памяти. Для него были проведены оптимизации, расширяющие возможности работы в режиме делителя 1:2. К тому же, теперь по умолчанию поддерживается частота ОЗУ в 5600 МГц, тогда как в прошлом поколении она составляла 5200 МГц.

Процессоры обзавелись новыми вычислительными чиплетами (CCD). Как и прежде, в каждой модели их один или два. Внутри одного CCD находится шесть или восемь активных ядер. То есть, общее количество ядер по сравнению с прошлыми линейками Ryzen не возросло — их может быть 6, 8, 12 или 16.

Вычислительные чиплеты производятся по более тонкой технологии — 4 нм против 5 нм у предшественников. По заявлениям AMD, это позволило понизить энергопотребление на значение до 22%. Плотность транзисторов при этом увеличилась на 6%. Но главное в CCD не это, а новая архитектура вычислительных ядер — Zen 5.

Системы выборки и кэширования

Самые заметные изменения получила подсистема выборки данных. В отличие от Intel, которая в 11 и 12 поколении Core расширила декодер сначала до пяти, а потом до шести полос, AMD пошла другим путем. В Zen 5 она впервые применила декодер с двумя четырехполосными конвейерами.

За счет такого решения появилась возможность заметно поднять эффективность предсказаний: заглянуть в предполагаемое будущее с двойными декодерами и предсказателями можно куда «глубже». Для этого эти блоки получили специальные оптимизации. В том числе новый механизм Zero-Bubble, предназначенный для минимизации потерь производительности при неверных предсказаниях.

Для эффективной работы двойного декодера был значительно увеличен буфер целей ветвлений (BTB): с 1.5 до 16 Кб для первого уровня, с 7 до 8 Кб — для второго. Одновременно подрос буфер трансляции второго уровня (TLB) — с 512 до 2048 записей, а также стек адресов возврата — с 32 до 56 записей.

Кэш инструкций (L1I) составляют все те же 32 Кб, что и в прошлом поколении. Но теперь им могут пользоваться одновременно оба декодера, поэтому его скорость увеличили вдвое. Параллельно этому был усовершенствован кэш микроопераций (L0): его ассоциативность была увеличена с 12- до 16-канальной, а пропускная способность возросла на треть.

Не менее «прокачана» была и подсистема кэшей для данных. Кэш первого уровня (L1) был увеличен с 32 до 48 Кб, а его ассоциативность — с 8 каналов до 12. Кэш второго уровня остался прежнего размера, но его ассоциативность была увеличена вдвое — с 8 каналов до 16. Кратно ассоциативности возросла и пропускная способность обоих кэшей.

Кэш третьего уровня существенных изменений не претерпел: и размер, и ассоциативность остались такими же, как у Zen 4. Однако AMD поработала над его задержкой — теперь она немного меньше, чем поколением ранее.

Целочисленный конвейер

Усовершенствованная система выборки не будет иметь особого смысла без расширения целочисленного конвейера. Поэтому здесь AMD поступила схоже с Intel, и расширила конвейер с восьми исполнительных портов до десяти. Количество арифметико-логических устройств (ALU) в ядре было увеличено с четырех до шести. Теперь три из них умеют ускорять операции умножения (Multiply), а оставшиеся три — исполнять переходы (Branch). Для сравнения: в Zen 4 первой разновидности не было, а переходами могли заниматься только два блока, из которых лишь один совмещен с ALU.

Возросло и количество блоков генерации адресов (AGU) — с трех до четырех. Благодаря этому новое ядро производит на одну операцию загрузки/выгрузки в кэш больше, чем ранее. А блок переименования целочисленных регистров вместо шести операций за такт теперь умеет выполнять восемь.

Количество планировщиков было сокращено с четырех до двух. Но взамен они стали более чем в два раза производительнее. Вдобавок были расширены их возможности. Для ALU теперь поддерживается 88 записей, для AGU — 56. В Zen 4 они были куда скромнее: до 72 записей (3х24) для ALU вместе с AGU, плюс еще 24 записи только для ALU. Объем регистрового файла тоже вырос — с 224/126 до 240/192 записей, а буфер очереди — с 320 записей до 448.

Блок вычислений с плавающей запятой

Целочисленный конвейер получил немало новшеств. Но еще больше был усовершенствован блок вычислений с плавающей запятой (FPU).

Главное улучшение — новый единый блок 512-битных вычислений, тогда как в прошлом поколении такие вычисления выполняли два 256-битных блока. За счет этого инструкции AVX512 и VNNI выполняются заметно быстрее. И хотя отдельных ускорителей искусственного интеллекта в десктопных процессорах не появилось, новый FPU теперь подходит для них заметно лучше, чем решение прошлого поколения.

Как и у Zen 4, у FPU Zen 5 шесть исполнительных портов. Однако и они получили усовершенствования. Вычислительную часть представляют четыре конвейера, два из которых могут выполнять умножения, сложения и накопления (Multiply, Add, Accumulate — MAC), а еще два — только сложения (Add). Компанию им составляют два порта сдвига (Shift, ST). За один такт они могут произвести две 512-битные загрузки или одну такую же выгрузку данных в кэш-память. Количество планировщиков было увеличено с двух до трех, а блок переименования плавающих регистров научился выполнять шесть операций за такт вместо четырех. Объем регистрового файла возрос вдвое — со 192 до 384 записей.

Заключение

За счет совокупности всех улучшений, IPC новой архитектуры должен был вырасти достаточно заметно. По заявлениям компании AMD, преимущество Zen 5 достигает в среднем 16% по сравнению с Zen 4 при меньшем энергопотреблении.

Первые тесты показывают, что новые процессоры действительно потребляют меньше. А вот рост производительности пока не всегда бывает таким высоким, как заявляет разработчик. Причина в том, что изменения в Zen 5 направлены не столько на увеличение производительности в уже имеющемся ПО, сколько на будущее. Хотя во многих играх они уже сейчас выступают заметно лучше своих предшественников.

Слабым местом архитектуры AMD Zen 4 по сравнению с конкурирующей Intel Golden Cove был четырехполосный декодер. У Zen 5 два таких декодера. Но это вовсе не означает, что новые ядра могут исполнять до восьми инструкций за такт. В некоторых случаях единственный шестиполосный декодер, как у Golden Cove, пока остается предпочтительнее. Ключевое слово — пока.

Если разработчики программного обеспечения подтянутся, и станут использовать особенности декодера Zen 5 и улучшения FPU, то у новой архитектуры есть шанс со временем заметно оторваться от предшественницы. Если же ПО будет продолжать создаваться с прицелом на Intel с его широким декодером и отсутствием спешки с AVX512, то высокий прирост в повседневных задачах новая архитектура по сравнению с Zen 4 вряд ли покажет.

В начале ARPA создала ARPANET.

И ARPANET была безвидна и пуста.

И тьма была над бездной.

И дух ARPA носился над лицом сети, и ARPA сказал: «Да будет протокол», и стал протокол. И ARPA увидел, что это хорошо.

И ARPA сказал: «Да будет больше протоколов», и стало так. И ARPA увидел, что это хорошо.

И ARPA сказал: «Да будет больше сетей», и стало так.

Дэнни Коэн

Эта хронология Интернета начинается в 1962 году, до того, как было изобретено слово «Интернет». 10 000 компьютеров в мире примитивны, хотя и стоят сотни тысяч долларов. У них всего несколько тысяч слов памяти на магнитных сердечниках, и программировать их совсем не просто.

Внутри страны передача данных по телефонным линиям является монополией AT&T. «Picturephone» 1939 года, вновь показанный на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1964 году, по-прежнему является ответом AT&T на будущее мировых коммуникаций.

Однако созданное четыре года назад Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны США, ориентированное на будущее спонсорство исследований с «высоким риском и высокой выгодой», закладывает основу для того, что впоследствии станет ARPANET, а гораздо позже и Интернетом.

К 1992 году, когда этот период времени заканчивается,

в Интернете один миллион хостов

ARPANET прекратил свое существование

компьютеры на девять порядков быстрее

Пропускная способность сети в двадцать миллионов раз больше

Процессоры без встроенной графики под сокет AM5 носят название Raphael. Как и в случае с предшественниками, в состав линейки входят шестиядерные Ryzen 5, восьмиядерные Ryzen 7 и топовые Ryzen 9 с 12 или 16 ядрами с поддержкой многопоточности. В двух последних сериях имеются модели с технологией 3D V-Cache. У старших моделей с двумя кристаллами CCD дополнительный кеш устанавливается лишь на один из них.

Мобильные чипы поколения Zen 4 представлены в апреле 2023 года двумя вариантами. Phoenix представляет собой наследника APU прошлых поколений с производительной графикой RDNA3 и предназначен для массового сегмента ноутбуков. До восьми ядер в монолитном кристалле сочетаются с 16 МБ кеша L3. Поддерживается память DDR5-5600 и LPDDR5X-7500. Процессоры производятся по самому передовому техпроцессу 4 нм. Они лишены поддержки PCI-E 5.0 — доступна лишь четвертая версия интерфейса. Пиковые частоты достигают 5.2 ГГц, а TDP не превышает 54 Вт.

В противовес этому, чипы Dragon Range предназначены для высокопроизводительного сегмента ноутбуков и представляют собой мобильную адаптацию чиплетных Ryzen 7000 для десктопов с аналогичными характеристиками, но ограниченными частотами и TDP — до 5.4 ГГц и 75 Вт, соответственно. Линейка содержит модели с количеством ядер от шести до 16.

Линейка процессоров на базе архитектуры Zen 4 представлена относительно недавно, и ей еще есть куда расти. В ближайший год планируется появление десктопных APU с производительной графикой. Также ожидаются младшие модели Ryzen 3, которые пока в ассортименте этого поколения отсутствуют. Ryzen Threadripper нового поколения станут намного мощнее — помимо архитектуры Zen 4, нового сокета и повышенных частот, в них будет до 96 ядер.

Архитектура Zen разработана с прицелом на модульность и доработку, вследствие чего впереди нас ждёт ещё не одно поколение процессоров Ryzen. AMD подтвердила, что первые процессоры на Zen 5 выйдут в 2024 году. Следующая за ней Zen 6 в разработке – о ней уже появляются первые утечки информации.

Благодаря этой архитектуре процессоры AMD «восстали из пепла» и стали равноправными конкурентами ЦП Intel. Также стоит отметить, что именно Zen спровоцировала рост производительности и количества ядер потребительских процессоров, которого до них в период «застоя» 2011-2016 годов практически не было.