前言:AMD-ATi率先进入55nm制程 随着3D技术的发展,今天显示芯片的革新换代的速度也是相当惊人的,从DirectX 8到DirectX 9,再到今天的DirectX 10,显卡不仅在性能及技术上有了长足的进步,在核心制程上的长进也是相当大的。如今适逢nVIDIA两代显卡的交接期,在核心制程上也出现了新旧交接的情况出现,而不同的核心制程会对显卡带来什么影响呢?我们又应该如何选择?在今天的文章中笔者将为大家解读。 | 架构 | 制造工艺 | 晶体管数目 | DirectX支持
| GeForce256 | NV10 | 0.22 Micron | 23 Million | 7.0 | GeForce2 GTS | NV15 | 0.18 Micron | 25 Million | 7.0 | GeForce3 | NV20 | 0.15 Micron | 57 Million | 8.0 | GeForce4 Ti4600 | NV25 | 0.15 Micron | 63 Million | 8.0 | GeForce FX 5900 | NV35 | 0.13 Micron | 135 Million | 9.0 | GeForce 6800 Ultra | NV40 | 0.13 Micron | 222 Million | 9.0C | GeForce 7800GTX | G70 | 0.11 Micron | 302 Million | 9.0C | GeForce 7900GTX | G71 | 0.09 Micron | 278 Million | 9.0C | GeForce 8800GTX | G80 | 0.09 Micron | 671 Million | 10 | GeForce 9800GTX | G92 | 0.065 Micron | 754 Million | 10 | GeForce 9800GTX+ | G92b | 0.055 Micron | 754 Million | 10 |
多年来GPU的发展不仅仅是性能和技术,制造工艺也有了很大的飞跃 更先进的制程能够为GPU在更小的面积带来更多的晶体管数量,也能够有效的降低GPU的发热量及功耗,与nVIDIA相比,AMD-ATi一直在核心工艺制程上都保持着领先的优势,如RV630,它是业界首款65nm工艺制程的独立显示芯片,比起nVIDIA的第一款采用65nm工艺的GPU要足足领先一个季度。而自RV670开始,AMD-ATi的显示芯片已经投入到55nm的工艺制程中去,这个在当时大家看起来像是“赌一把”的做法,为AMD-ATi在生产成本、功耗发热量以及良品率上的控制都取得了很大的突破,凭借性能优异,价格低廉的55nm军团,AMD-ATi也打破了以往nVIDIA在独显市场上一支独秀的局势。  AMD-ATi赖以翻身的55nm军团
使用先进制程的好处: 先进的制程技术的确能够为芯片类产品大大提高竞争能力,无论CPU、GPU又还是内存,它们其实都是采用晶圆切割生产芯片,在CPU市场上,Intel一直领先AMD也得归因于先进的制程技术,先进的制程技术为Intel的处理器带来了更小的功耗和发热量,从而使得产品有更大的性能提升空间。更值得一提的就是,更先进的制程技术能够在晶圆切割过程中,在相同面积大小的晶圆块上切割出更多的核心,从而提高生产的良品率及降低生产成本。  45nm晶圆
在独显市场上,先进的制程能够为显示芯片开发方带来很多好处,AMD和nVIDIA的市场争夺战中,虽然nVIDIA有性能以及渠道上的优势一直领先,但AMD-ATi凭借先进制程的优势,在成本控制上更为出色,再加上显卡性能和价格定位都不错,一直和nVIDIA在独显市场上周旋。 虽然nVIDIA目前在独显市场上仍然占据有利位置,但从近来的趋势分析,nVIDIA想要在未来继续保持领先的市场地位,就需要有更具竞争能力的显示芯片支持。从性能来看,目前nVIDIA的G9X系列和GT200系列已经具备相当的竞争能力,但在制程落后的前提下,nVIDIA上始终能以抵挡AMD-ATi的低价攻势,为此,nVIDIA在籍着两代的核心换代过程中,将本来65nm的显示核心过渡到55nm。 2G92和G92b:NV新中高端系列制程转换回顶部 G92和G92b:nVIDIA新中高端系列制程转换 nVIDIA于2007年10月29日发布了代号为G92的独立显示芯片,而同时基于G92芯片的首款显卡GeForce 8800GT上市,当时对于整个DX10独显市场可以说是一次革命性的产品,它作为首款具备256bit显存位宽的中端DX10显卡,拉近了当时旗舰高端显卡与中端显卡间的性能差距,作为一款新一代的中端DX10显示核心,G92有着相当重要的市场意义。 而随后基于G92核心打造的GeForce大军阵容相当庞大,有新一代的高端用户的单核显卡GeForce 8800GTS/9800GTX,也有面向中层用户的GeForce 8800GS/9600GSO,以及面向发烧顶级用户的GeForce 9800GX2。从整体上看,nVIDIA的G92大军无论从性能还是价格上都做到非常明确的市场细分,而为了应对AMD-ATi最新推出的RV770大军,nVIDIA将旗下的G92核心转换至更先进的55nm工艺,基于G92b代号的GeForce 9800GTX Plus和GeForce 9800GT因而产生。 核心规格 | GeForce 9800GTX | | GeForce 8800GT | | 核心代号 | G92-420 | G92b | G92 | G92/G92b | 工艺制程 | 65nm | 55nm | 65nm | 65nm/55nm | 核心晶体管数量 | 7.54亿 | 7.54亿 | 7.54亿 | 7.54亿 | 核心时钟频率 | 675Mhz | 738Mhz | 600Mhz | 600Mhz | 核心Shader频率 | 1688Mhz | 1834Mhz | 1500Mhz | 1500Mhz | 显存时钟频率 | 2200Mhz | 2200Mhz | 1800Mhz | 1800Mhz | 显存类型 | GDDR3 | GDDR3 | GDDR3 | GDDR3 | 显存位宽 | 256bit | | 256bit | 256bit | 显存容量 | 512MB | 512MB | 512MB | 512MB | Stream Processor | 128 | 128 | 112 | 112 | 纹理单元 | 64 | 64 | 56 | 56 | ROPs | 16 | 16 | 16 | 16 | 接口总线 | PCIE 2.0 | PCIE 2.0 | PCIE 2.0 | PCIE 2.0 | Shader Model标准 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | DirectX标准 | 10 | 10 | 10 | 10 | 互联技术 | 3-Way SLI | | SLi | 3-Way SLI | 视频回放技术 | PureVideo HD II/VP2 | PureVideo HD II/VP2 | PureVideo HD II/VP2 | PureVideo HD II/VP2 |
从上面的表格可以看出,GeForce 9800GTX+实际上就是GeForce 9800GTX转换制程的高频版,得益于先进的工艺制程,9800GTX+的G92b核心在功耗发热量上得到更好的控制,超频能力也更为强劲,因此9800GTX+的默认核心频率就达到了738MHz,比起9800GTX的675MHz要高出不少,在性能上有了不少的提升;9800GT在具体参数上和8800GT区别不大,仅是改进了核心制程,另外9800GT也加入了对3路SLi的支持,当然这还需要看开发厂商推出的98GT带不带MIO,因为市面上的9800GT都将会以非公版设计为主,由于现在还是过渡期,因此市面上的9800GT将会有65nm和55nm两个版本。 首款G92显卡88GT及其接班人98GT 
GeForce 8800GT 采用了NVIDIA核心代号为G92的芯片打造,芯片型号为GeForce 8800GT,采用65nm制造工艺、拥有112个统一渲染单元、核心集成了支持256Bit的显存位宽的控制器。作为最新的中高端DX10显卡,G92的主要特性有以下几点:1、全新的核心制程,首款支持PCI-E2.0规范的显卡;2、更低发热量,单插槽设计;3、首款256bit显存位宽的DirectX 10中高端显卡;4、GeForce 8800GT整合PureVideo HD高清回放技术。  从上图可以看见8800GT的核心代号为G92-270-A2
换上马甲?nVIDIA新中端9800GT 
GeForce 9800GT 是8800GT转换制程的产物,而由于目前尚出于过渡阶段,9800GT将有采用G92b(55nm)和G92(65nm)两个版本,9800GT在参数规格上与8800GT一样,而根据nVIDIA表示,9800GT将还加入对3-Way SLi的支持,当然这也得看厂商的意愿,因为目前市面上的98GT都是采用非公版制造的,厂商会根据自己的定位来对9800GT作调整,是否具备支持3路SLi的MIO桥接口,就要看厂商的市场定位了。  目前市面上出售的9800GT还是采用了65nm的G92-270-A2核心打造

65nm的G92核心面积大小,如上图所示:核心长度为17.79mm / 宽度为18.47mm。 小结:目前市面上的9800GT大多都采用65nm的G92-270-A2核心制造,也有个别厂商对旗下65nm制程的9800GT加入了MIO接口以支持3-Way SLi,从这点笔者估计8800GT本来就可以支持3-Way SLi,只不过厂商为了区分级别,只在9800GT上应用这种技术。而目前不具备MIO接口的9800GT,无论从规格参数还是性能上都和8800GT一致,消费者选购9800GT或者8800GT的朋友可以留意这点,切勿为了麻木追求新而忽略了它们本质上的异同。 455nm!nVIDIA GeForce 9800GTX+回顶部 55nm制程打造!nVIDIA GeForce 9800GTX+ 
9800GTX+则是一款采用新工艺制程的产品,核心代号为G92b,有别于旧版的G92核心,G92b基于55nm工艺制程打造,先进的工艺制程不仅使得核心面积得到了降低,更有利于在晶圆切割中控制成本,发热量和功耗的降低也使得9800GTX+有着更好的超频能力,显卡的默认频率就达到738/2200Mhz,远高于公版9800GTX的运行频率。  9800GTX+采用了新工艺制程技术的G92b核心

55nm的G92核心面积大小,如上图所示:核心长度为16.68mm / 宽度为16.99mm。采用更先进的55nm制成后,对比G92核心,G92b的面积大小马上降了下来。 小结:9800GTX和9800GTX+最大的区别在于其默认运行频率上,实际以9800GTX的体质,要上到740Mhz的核心频率是不成问题的,9800GTX+的优势应该在于先进的工艺降低了核心面积,从而降低了显示芯片在晶圆切割时的成本,9800GTX+理应可以做到比9800GTX更低的市场零售价,也就是说性价比是9800GTX+的撒手锏,如果nVIDIA在日后放开9800GTX+在非公版上的限制,随着非公版9800GTX+的到来,相信市面上将出现不少性价比高的中高端显卡,9800GTX+能否成为新一代的7900GS呢? 革新换面,96GT也用上55nm制程 自6600GT开始,nVIDIA的每代6系列显卡都会火热一把,从9600GT的命名来看,可知这是一款面向于中端主流用户的产品,现在为了更好的应对主要的竞争对手HD3850,9600GT也将换入55nm的工艺制程制作。 核心规格 | GeForce 9600GT | | 核心代号 | G94-300-A1 | G94-300-B1 | 工艺制程 | 65nm | 55nm | 核心晶体管数量 | 5.05亿 | 5.05亿 | 核心时钟频率 | 650Mhz | 650Mhz | 核心Shader频率 | 1625Mhz | | 显存时钟频率 | 1800Mhz | | 显存类型 | GDDR3 | GDDR3 | 显存位宽 | 256bit | | 显存容量 | 512MB | 512MB | Stream Processor | 64 | 64 | 纹理单元 | 32 | 32 | ROPs | 16 | 16 | 接口总线 | PCIE 2.0 | PCIE 2.0 | Shader Model标准 | 4.0 | 4.0 | DirectX标准 | 10 | 10 | 互联技术 | SLI | | 视频回放技术 | PureVideo HD II/VP2 | PureVideo HD II/VP2 |
采用不同工艺制作的96GT在规格参数上没有太大不同,但55nm的工艺制造为9600GT带来了更小的核心面积,这种做法无疑能够降低9600GT的生产成本,而提高9600GT的性价比。 两款不同工艺制程9600GT比较  GeForce 9600GT基于nVIDIA最新的G94-300显示核心,采用65nm工艺制程,拥有64个Stream Processor,32个纹理单元和16个光栅处理单元,支持256bit显存位宽,支持DirectX 10.0和Shader Model 4.0特效。支持PCI-E 2.0规范,支持第二代的PureVideo HD技术,支持MPEG-2、H.264高清视频的硬件解码。 目前市面上的9600GT大多采用了65nm的G94-300-A1核心打造

65nm的G94核心面积大小,如上图所示:核心长度为15.57mm / 宽度为16.27mm。 
更新了核心制成后的9600GT,整体规格及性能和旧版的9600GT对比其实没有什么不同,但更先进的核心制程为9600GT带来了更细小的面积,从而降低了晶圆切割上的成本,也为显卡带来了更低的发热量以及功耗。  新版9600GT采用55nm的G94-300-B1核心打造

55nm的G94核心面积大小,如上图所示:核心长度为13.57mm/ 宽度为14.18mm。 小结:55nm制程的9600GT和65nm的9600GT在规格参数上没有什么不同,目前市面采用55nm G94核心制造9600GT的厂商也寥寥无几,由于到现在也没有证据表明55nm工艺的9600GT有更好的体制,因此消费者在选购显卡时也无需太过在于9600GT是否采用新的工艺技术,品牌、价格、性能和造工才是选购显卡首要考虑的。 8500GT的接班人:95GT亦有两种制程规格 9500GT作为8500GT的接班者,主要面向低端用户,它在性能规格上基本保持和8600GT一致,而为了提高产品在市场上的竞争能力,9500GT在计划中亦将有两个不同的核心版本,65nm和55nm。 核心规格 | GeForce 9500GT(P727/GDDR3) | GeForce 9500GT(P729/GDDR2) | 核心代号 | G96-300 | G96-300 | 工艺制程 | 55nm/65nm | 55nm/65nm | 核心晶体管数量 | 3.14亿 | 3.14亿 | 核心时钟频率 | 550Mhz | 550Mhz | 核心Shader频率 | 1375Mhz | 1375Mhz | 显存时钟频率 | 1600Mhz | 1000Mhz | 核心与Shader频率比值 | 1:2.5 | 1:2.5 | 显存类型 | GDDR3 | GDDR2 | 显存位宽 | 128bit | 128bit | 显存容量 | 256MB | 256MB | 流处理器 | 32 | 32 | 纹理单元 | 16 | 16 | ROPs | 8 | 8 | 接口总线 | PCI-E 2.0 | PCI-E 2.0 | Shader Model标准 | 4.0 | 4.0 | DirectX标准 | 10 | 10 | 互联技术 | | | PCB层数 | 6 | 4 | 视频回放技术 | PureVideo HD II/VP2 | PureVideo HD II/VP2 | 输出接口 | | DVI/HDMI/TV | 新特色功能 | Hybird Power(2D、Light-3D下单相供电) | Hybird Power(2D、Light-3D下单相供电) |
65nm的95GT和55nm的95GT,在规格参数上基本一样,55nm采用了更先进的工艺制程,在核心面积大小上得到了更好的控制。而9500GT也没有加入我们期待的PureVideo III HD功能。规格参数来看,9500GT就更像8600GT的工艺制程改进版。 细看两种不同制程9500GT核心对比 
与上一代的8600GT相比,9500GT并没有很大的改变,同样基于DX10统一架构(Unified Shader),但和仍然样只支持DX10.0和SM4.0,依然无缘DX10.1。由于工艺上的进步,GeForce 9系列的Shader单元体质了得到了加强,从上面表格中我们可以看见,在过去的GeForce 8系列中,核心和Shader频率的比值保持在1:2~2.2之间,而到了GeForce 9系列,9500GT的核心:Shader比值已经保持在1:2.5上,这样能够给显卡渲染单元带来更高的执行效率。除此以外,GeForce 9500GT主要的改进是:支持PCI-E 2.0规格,拥有新一代“Hybrid Power”功能,在2D、Light-3D模式下GPU供电将为单项模式,以达到节能省电目的。这是NVIDIA首款支持该节能技术的中低端显卡。  G96-309-A1核心,采用了台积电65nm工艺制造

采用65nm制程的nVIDIA GeForce 9500GT,其核心大小如上图所示:核心长度为12.43mm/ 宽度为12.09mm。 


采用55nm制程的nVIDIA GeForce 9500GT,其核心大小如上图所示:核心长度为11.56mm/ 宽度为11.25mm。 小结:9500GT也有65nm/55nm两种不同工艺,但除了核心大小外,两种规格的显示核心没有其他区别,用户选择时也不需太过在于显卡是否采用了更先进的工艺。
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