NVIDIA...Schede video

NVIDIA Corporation
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NVIDIA Corporation

Borse valori
NASDAQ: NVDA
Fondazione 1993
Sede principale Bandiera degli Stati Uniti Stati Uniti, Santa Clara (CA)

NVIDIA Corporation (titolo nasdaq NVDA) è una grande azienda produttrice di processori grafici, schede madri e in generale prodotti multimediali per PC e console come la prima Xbox e la nuova Playstation 3. Il suo quartiere generale è a Santa Clara in California. Questa azienda è leader nel mercato delle schede video discrete assieme ad ATI. Il nome dell'azienda è stato scelto perché ricorda le parole "video" e "invidia" (in particolare, si pronuncia come lo spagnolo "envidia").


Prodotti

NVIDIA è famosa soprattutto per la produzione di schede video, nelle linee GeForce (destinate al grande pubblico) e Quadro (per impieghi professionali); oltre che chipset per schede madri nella linea nForce e di SoC (System On a Chip) per dispositivi portatili (cellulari, GPS, UMPC) con la famiglia Tegra. Nel 2007 inoltre, è stata presentata anche la linea Tesla ottimizzata per elaborazioni di tipo GPGPU attraverso la piattaforma CUDA. Infine l'azienda opera anche nel campo delle comunicazioni wireless e software per riproduttori video digitali.

La compagnia ha una natura simile alla propria ex-rivale ATI (presto solo un marchio interno all'azienda che l'ha acquisita, AMD) da molti punti di vista: come l'altra è nata rivolgendosi al mercato dei PC, per poi affacciarsi su altri settori dell'elettronica. NVIDIA non vende direttamente le proprie schede, ma si concentra sulla progettazione e sulla costruzione delle GPU, e affida l'assemblaggio delle schede ad una rosa di partner commerciali attraverso le specifiche da lei elaborate (chiamate "reference design").

Nel dicembre del 2004 fu annunciato l'accordo con Sony per la progettazione della componente grafica della futura Playstation 3, chiamata RSX, basata su processore G71. A marzo 2006 è stato dichiarato che NVIDIA avrebbe lasciato l'intera costruzione del chip a Sony, affiancandola nella messa in produzione dello stesso in una delle sue fabbriche e nei passaggi di processo di produzione (ad esempio nella transizione a 65 nm). Questo è in controtendenza con l'accordo che era stato firmato con Microsoft per la piena produzione (attraverso le fonderie associate con NVIDIA) del componente grafico dell'Xbox. Per la generazione dell'Xbox 360 Microsoft ha invece scelto ATI.

Storia

Jen-Hsun Huang, Chris Malachowsky e Curtis Priem fondarono la compagnia nel gennaio del 1993 e stabilirono la sede in California nell'aprile 1993; la sua attività iniziò a crescere tra gli anni 1997 e 98, quando fu lanciata la gamma di processori grafici per PC RIVA. Nel gennaio 1999 fu quotata in borsa al Nasdaq e nel maggio dello stesso anno vendette il decimilionesimo processore grafico. Alla fine dell'anno presentò la GeForce 256, il primo modello della gloriosa serie. Nel 2000 NVIDIA acquisì la rivale 3dfx, una delle più grandi compagnie negli anni novanta. Nonostante le difficoltà incontrate successivamente con la serie GeForce FX, la società sarebbe poi riuscita a rimontare lo svantaggio su ATI con le serie GeForce 6 e 7, e ponendosi come apripista nel territorio inesplorato delle DirectX 10 con la serie GeForce 8. Alla metà del 2006, NVIDIA ha un saldo terzo posto nel mercato video, e la leadership nel settore discreto (come confermano numerose ricerche di mercato). Nel febbraio 2008 ha acquisito Ageia Technologies, azienda specializzata nello sviluppo componenti hardware deputati all'accelerazione dei modelli fisici utilizzati dai videogiochi.[1]

Schede video

Modelli e caratteristiche

* NV1 - La prima scheda video prodotta da NVIDIA.
* NV2 - Il secondo processore grafico NVIDIA, mai ultimato.
* RIVA 128 e RIVA 128ZX - Supporto per DirectX 5 e OpenGL 1; la prima scheda con supporto DirectX dell'azienda.
* RIVA TNT e RIVA TNT2 - Supporto DirectX 6 e OpenGL 1; la serie che ha regalato il successo alla NVIDIA.
* GeForce 256 - Supporto DirectX 7 e OpenGL 1, transform & lighting via hardware, introduce le DDR.
* GeForce 2 - DirectX 7 e OpenGL 1
* GeForce 3 - DirectX 8.0 e OpenGL 1.2, possiede un'architettura che permette di risparmiare banda verso la memoria.
* GeForce 4 - DirectX 8.1 (tranne le MX), OpenGL 1.4 e una versione economica (MX) basata sulla GeForce 2.
* GeForce FX - DirectX 9 e OpenGL 1.5.
* GeForce 6 - DirectX 9.0c e OpenGL 2.0, offriva shader migliorati, consumi ridotti e supporto per la configurazione SLI.
* GeForce 7 - DirectX 9.0c e OpenGL 2.0, supporto per WDDM (Windows Display Driver Model), anti-aliasing TSAA (Transparency Adaptive Supersampling) e TMAA (Transparency Adaptive Multisampling), SLI
* GeForce 8 - DirectX 9 o 10 e OpenGL 2.1, la prima serie di schede Nvidia ad utilizzare la tecnologia HD (Pure Video HD), architettura unificata per gli shader, anti-aliasing CSAA (Covered Sample), tecnologia Quantum Effects per la gestione della fisica.
* GeForce 9 - DirectX 10 e OpenGL 2.1, supporta la tecnologia HD (PureVideo HD), tecnologia Quad NVIDIA SLI. Utilizza HybridPower, che a parità di prestazioni offre un netto risparmio energetico.
* GeForce 200 - DirectX 10 e OpenGL 2.1, supporta la tecnologia HD (PureVideo HD). Utilizza HybridPower, che a parità di prestazioni offre un netto risparmio energetico.

Modelli recenti

NVIDIA ha prodotto numerose schede video, dividendo le serie a seconda delle performance e delle caratteristiche, qui sotto sono elencate le serie più recenti in ordine di tempo.

* La serie GeForce 5, meglio identificata come FX, ha dato alla luce le 5200, 5500, 5600, 5700, 5800, 5900 e 5950. Molti di questi modelli sono in realtà stati generati da piccole revisioni, dovute a delle scelte di progettazione oggi discutibili. Al suo debutto vennero utilizzate le nuove memorie DDR 2, piu moderne ma costose, che si rivelarono presto una tecnologia ancora acerba e vennero quindi sostituite con delle più consuete DDR. Le top di gamma FX erano notorie per sviluppare un grande calore, al quale però non seguiva un proporzionato aumento nelle prestazioni. Riuscirono a reggere il confronto con le concorrenti Radeon sin quando non si iniziò a fare un uso massiccio degli shader, senza i quali venivano comunque avvicinate dalla serie precedente, ossia le gloriose GeForce 4.
* La serie GeForce 6, lanciata verso l'inizio del 2005, include i modelli 6800[2], 6600[3] e 6200 TC[4] basati su GPU nv43 La fascia bassa (6200) comprende un paio di schede adatte per applicazioni Media Center grazie alla tecnologia TurboCache, che consente il rapido accesso alla memoria di sistema condivisa sfruttando la banda passante del nuovo BUS PCI-Express. Sebbene queste GPU fossero progettate per funzionare su questo tipo di bus (e per essere quindi configurate in SLI), buona parte di queste schede è stata prodotta in AGP sfruttando un apposito convertitore. La possibilità di configurare sistemi SLI e le prestazioni superiori fecero di queste schede le soluzioni più convenienti per un lungo arco di tempo.
* La serie GeForce 7, il top fino all'autunno 2006 che offre ancora buone performance, include i modelli 7300 TC, 7600[5], 7800 e le sue più recenti revisioni 7900 e 7950. Questa gamma di processori grafici si distingue in particolar modo per i consumi relativamente ridotti rispetto alle prestazioni che sono in grado di offrire, grazie anche all'uso di un processo produttivo a 90 nanometri per i più recenti chip G71. Questo ha permesso anche la realizzazione di sistemi Quad-SLI, soluzione che offre prestazioni grafiche estreme, purché vi sia il supporto da parte dei drivers.
* La serie GeForce 8, prodotta con il chip G80 (ed i suoi derivati G83 e G86), in vendita da novembre 2006 con i modelli 8800 introduce il supporto alle librerie DirectX 10, e perfino in DX9 garantisce prestazioni doppie rispetto alle schede di fascia alta della precedente generazione. Ne sono derivate da questa serire le schede: 8600GS - 8800GT - 8800GTS - 8800GTX - 8800Ultra. Queste schede rappresentano ancora oggi la fascia alta (8800GT e GTS) e massima (8800GTX - 8800Ultra). Queste ultime 2 supportano anche la tecnologia 3-way SLI, cioè l'installazione di 3 schede video collegate tra loro in un unico Computer, per garantire fino al 280% in più di prestazioni. Le schede 8800GTS sono stato prodotte con 2 diverse quantità di memoria, 320 e 640MB.
* La serie GeForce 9, prodotta con il chip G92 (e il derivato G94) a 65nm, a partire dal 2007 garantisce prestazioni superiori alla serie 8 con le schede 9800GTX (più debole di 8800 ULTRA ma più forte di 8800GTS) e 9800GX2. Altre schede di questa serie sono le 9600GT e le 9500GT uscite recentemente. Anche la scheda 8800GT, ha risentito di una revisione, ed è ora in vendita come 9800GT (G94). In ultimo la 8800GTS che monta ora un processore G92 a 65nm e ha 512MB di memoria GDDR3. Con l'introduzione della 9800GX2 nVidia ha rispolverato la tecnologia Quad-SLI, tecnologia che permette di avere 4GPU per la massima prestazione grafica.
* La serie GTX200, prodotta con il chip GTX200 a 65nm, a partire dal 2008 è la fascia più alta nVidia. Con le sue due schede, la GTX260 896MB GDDR3 e la GTX280 1GB GDDR3, la serie GTX200 è il cavallo di battaglia di nVidia, pronto per essere contrapposto alle più recenti ATi HD4850-4870-4870x2. Entrambe le schede supportano la tecnologia SLI e 3-way SLI.

Ogni scheda può venire commercializzata in diverse versioni, ad esempio GS, GT, GTS, GTX, GTO, GX2 e Ultra. Le variazioni consistono nel numero delle pipeline di calcolo abilitate e funzionanti, alla differenza quantitativa di memoria video dedicata (GDDR) ed, in alcuni casi, nella variazione delle frequenze di funzionamento di core e memorie. I partner retail sono autorizzati anch'essi a variare i valori del clock (e quindi anche dei voltaggi), spesso accompagnati da sistemi di raffreddamento personalizzati e/o più spinti. Al contrario di ATI, le GPU Nvidia offrono il pieno supporto nativo agli shader 3.0 sulla serie GeForce già a partire dalle GeForce 6, di generazione corrispondente alle Radeon X. Sempre partendo dalle GeForce 6, su qualsiasi versione della scheda sono implementate le funzioni PureVideo, ossia supporto avanzato per TV e video in alta definizione, dei quali si occupano anche di decodificare in hardware i flussi compressi.

Oltre che per le schiere di videogiocatori, Nvidia offre soluzioni nell'ambito della grafica professionale, come, la serie Quadro, progettata per i professionisti e per le persone che utilizzano programmi CAD.[6]

Documentazione e driver

Nvidia non fornisce la documentazione relativa all'hardware prodotto, necessaria per la scrittura di relativi driver open source, ma preferisce rilasciare dei driver in formato binario per X.Org ed una libreria open source che si interfaccia con i kernel Linux, FreeBSD o OpenSolaris. Questo supporto, nonostante i propri limiti, ha permesso una diffusione delle soluzioni dell'azienda nell'ambito professionale, ai danni dei prodotti più costosi di aziende come SGI.

I limiti sopra citati sono quelli al centro della controversia con la comunità del software libero. Molti utenti e sviluppatori, sostenitori convinti di questa filosofia, sottolineano la necessità di driver completamente liberi, e l'inadeguatezza di un driver binario fornito "a scatola chiusa". Questa forma di supporto accontenta comunque una categoria di utenti finali, poco attenti a questioni "filosofiche".

La X.Org Foundation e Freedesktop.org hanno dato inizio al progetto Nouveau per creare un driver open source attraverso un'operazione di reverse engineering dei binari di Nvidia.

Piattaforme per Personal Computer

* NVIDIA nForce
o nForce IGP - Linea per processori AMD Athlon / Duron (architettura K7).
o nForce 2 - Linea per processori AMD Athlon / Duron (architettura K7); in versioni SPP (System Platform Processor), IGP (Integrated Graphics Platform), o MCP (Media and Communications Processor); supporto per SoundStorm.
o nForce 3 - Linea per AMD Athlon 64 / Athlon 64 FX / Opteron; solo MCP.
o nForce 4 - Linea per Athlon 64; in versioni 4X, Base, Ultra e SLI; supporto per PCI Express; supporto per SLI nella versione omonima.
o nForce 500 - Linea per Athlon 64 / Athlon 64 X2 / Athlon 64 FX / Sempron o Intel Core 2 / Pentium D / Celeron D/ Pentium 4.
o nForce 600 - Linea per AMD Quad FX o Intel Core 2 / Pentium D / Celeron D/ Pentium 4.
o nForce 700 - Linea per AMD Phenom / Athlon 64 X2 / Athlon 64 FX o Intel Core 2 / Core 2 Quad / Core 2 Extreme / Penryn / Pentium D / Pentium 4.
* nVidia ION