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詞條名稱:NVIDIA


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NVIDIA
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NVIDIA(全稱NVIDIA Corporation,NASDAQ:NVDA,發音: /ɪnˈvɪdiə/[1],台灣與香港官方中文名為輝達,中國大陸官方中文名為英伟达),創立於1993年1月,是一家以設計圖形處理器為主的半導體公司。NVIDIA亦會設計遊戲機核心,例如Xbox和PlayStation 3。NVIDIA最出名的產品線是為個人與遊戲玩家所設計的GeForce系列,為專業工作站而設計的Quadro系列,以及為伺服器和高效運算而設計的Tesla系列。

NVIDIA的總部設在美國加利福尼亞州的聖克拉拉,是一家無晶圓(Fabless)IC半導體設計公司。"NVIDIA"的讀音與英文"video"相似,亦與西班牙文evidia(英文"envy")相似。現任總裁為黃仁勳。

歷史

黃仁勳、克里斯·馬拉科夫斯基和卡蒂斯·普里姆於1993年1月美國加州創辦了NVIDIA(隨後成為德拉威州企業)。NVIDIA保持低調直到1997-1998年,當時它發佈了RIVA個人電腦繪圖處理器產品線。它於1999年1月在納斯達克掛牌上市;同年5月,售出第一千萬個繪圖處理器。於2000年它收購了一代王者3dfx的智慧財產權。3dfx是九十年代中期其中一間最大的圖形處理器廠商。NVIDIA與很多OEM廠商,和一些組織建立起密切關係。2002年2月,NVIDIA售出第一億個繪圖處理器。

目前NVIDIA和AMD供應了市場上大部分獨立顯示卡。NVIDIA最著名的GeForce繪圖處理器產品線於1999年首次亮相。現在GeForce產品線已擴充至覆蓋桌上型和行動型電腦。手持式裝置方面,NVIDIA擁有Tegra產品線。它能提供高效能同時,亦能保持低電源消耗。此類產品通常用於無線通訊裝置。

產品製造

作為一家無晶元IC半導體設計公司,NVIDIA於自己的實驗室研發晶片,但將晶片製造工序分包給其他廠商。以往,NVIDIA從其他廠商,例如IBM、意法半導體、台積電(NVIDIA目前最重要的代工合作夥伴)和聯華電子獲得矽晶片生產能力。晶片的供應鏈需涉及數間第三廠:薄片製造廠,test-house測試核心並根據效能將之分類,和將晶片封裝的廠商。依據存貨清單,NVIDIA必須提早數月訂購晶片,並將之儲存起來等待使用。這偶爾會引起供應補給的不穩定。

在最終產品上(指顯示卡、主機板等),NVIDIA會推出所謂原廠「公版」(Reference)產品(稱為參考樣卡或參考樣板)供展示及測試之用,早期產品是由台灣的微星和斯博科、美國的威竣(VisionTek)和新美亞(Sanmina-SCI)、德國的艾爾莎代工,目前由新加坡的偉創力與台灣的鴻海(富士康)、華碩和捷波代工或設計。在零售市場上,NVIDIA會把頂級型號的「原廠」公版產品給各個第三方廠商貼牌,如GeForce 7950 GX2、Quadro FX 5600、nForce 680i SLI等等,這些廠商的產品設計用料完全相同,均由一家廠商代工。在OEM市場上,亦有部分「原廠」公版產品存在。2008年後NVIDIA允許了旗艦級產品的「非公版」(Non-Reference)設計,但只有極少數有實力的廠商(如華碩、影馳等)會推出自己設計的產品。2010年10月初,NVIDIA曾透過BestBuy少量銷售由富士康代工的NVIDIA品牌「原廠」產品[2]。

主要產品

NVIDIA的產品組合包括繪圖處理器、個人電腦平台(主機板邏輯核心)晶片組和數位媒體播放器的軟體。在Mac/PC使用者社群中,NVIDIA的"GeForce"產品線最為人熟悉。除了獨立型顯示卡外,還有微軟的Xbox遊戲核心和nForce主機板的核心技術。

在2004年12月,NVIDIA宣佈會協助索尼設計PS3的繪圖處理器(RSX)。NVIDIA只會負責設計,Sony會負責製造該繪圖處理器。根據合約,NVIDIA會使用新力的晶元廠(新力和東芝)來製造RSX,並將製程提升至65奈米。這與微軟的協議是互相違背的,因為NVIDIA會透過第三者製造Xbox的繪圖處理器。(其間微軟選擇了ATI去提供Xbox 360的繪圖硬體的IP設計。任天堂的GameCube和Wii亦採用ATI的繪圖處理器。)

2008年2月11日,NVIDIA發行了用於手機平台的APX 2500應用處理器。該處理器整合了一個ARM處理器和一個顯示核心。這款處理器是由NVIDIA和微軟聯合研製,方面應用於使用Windows Mobile的電話中,提高Windows Mobile平台的多媒體處理能力。晶片的製程是65nm,核心頻率750 MHz,並整合256KB的L2緩存。晶片亦內建GeForce核心,支援OpenGL ES 2.0和Direct3D Mobile標準。APX 2500屬於ARM架構,其低耗電設計,使手提電話可以長時間播放音樂或720p高畫質晰影片。

NVIDIA於2008年12月發佈了一支援Intel Atom處理器的NVIDIA ION行動平台,主打輕薄桌上型市場,可以支援DirectX 10的內建顯示晶片效能是原本英特爾官方945GSE晶片組的5倍,讓迷你電腦也有部分遊戲能力;它解決了Atom沒有GPU、無法支援高畫質、無法支援數位顯示、螢幕需小於10英寸、不能支援更高版本的Windows Vista的種種問題。

在2011年1月5日的CES上,NVIDIA宣佈將自行設計與研發基於ARM架構的桌上型電腦CPU,産品代號Project Denver(丹佛計畫)[3]。其處理器能夠支援微軟下一代桌面系統Windows 8[4] 以及行動平臺上的Google Android、蘋果iOS等。相比之前的Tegra產品,NVIDIA總裁表示這將是一顆高度客製化的「ARM相容CPU」,即獲得ARM指令集授權,但處理器微架構則完全由NVIDIA自行開發,以更高效能面向桌面、伺服器甚至高效能計算市場。屆時NVIDIA基於ARM架構的處理器將在市場上與英特爾和AMD等基於X86架構的處理器直接競爭。

第一款NV1顯示卡帝盟EDGE 3D 2120

RIVA TNT顯示核心

GeForce 256顯示核心[編輯] 繪圖處理器

NV1-nVIDIA的第一款產品,建基於二次曲面。NV2-nVIDIA的第二款產品,產品名為Mutara V08,用於世嘉土星中作為遊戲機晶片。但於開發途中取消。RIVA 128-建基於NV3,支援DirectX 5和OpenGL 1, NVIDIA第一款支援DirectX的產品。RIVA TNT-建基於NV4,支援DirectX 6和OpenGL 1.1,這個顯示卡系列使nVIDIA成為市場領導者。RIVA TNT2-建基於NV5,支援DirectX 6和OpenGL 1.1。擁有128位元3D架構。Vanta-建基於NV6,支援DirectX 6和OpenGL 1.1。是一顆128位元TNT架構的低成本繪圖處理器。GeForce-個人桌上型繪圖處理: GeForce 256-代號為NV10,支援DirectX 7,OpenGL 1.2,硬體轉換與投影(T&L),能使用DDR作為顯示記憶體。GeForce 2-代號為NV1x,支援DirectX 7,OpenGL 1.2。GeForce 3-代號為NV20,支援DirectX 8.0著色,OpenGL 1.3,記憶體頻寬節省技術。GeForce 4-代號為NV2x,支援DirectX 8.1,OpenGL 1.4。低廉的MX系列只支援DirectX 7,因為它是建基於GeForce 2。該系列最後發表的PCX 4300是加入HSI橋接晶片以支援PCI-E介面的繪圖處理器。GeForce 5-代號為NV3x,支援DirectX 9.0B,OpenGL 1.5,特色是可以呈現'電影級效果'。PCX系列是加入HSI橋接晶片來支援PCI-E介面的繪圖處理器。GeForce 6-代號為NV4x,支援DirectX 9.0C,OpenGL 2.0,特色是一個改進了的著色引擎,更節省電力的設計和SLI技術。GeForce 7-代號為G7x,支援DirectX 9.0C,'Windows Display Driver Model',OpenGL 2.0。這系列改進了著色效率,率先支援TSAA和TMAA抗鋸齒技術,亦支援SLI、vP引擊。GeForce 8-代號為G8x,支援DirectX 10,OpenGL 3.3,採用統一管線結構。它是由頂點、幾何和像素著色引擎(統稱SM 4.0)組成。支援Luminex引擎、CSAA抗鋸齒技術、Quantum Effects、B2P(8600GT/GTS/8500GT/8400 GS系列)引擊和改良後的vP引擊。GeForce 9-代號為G9x,支援DirectX 10,OpenGL 3.3。GeForce 100-代號同樣為G9x,支援DirectX 10、OpenGL 3.2,均為GeForce 9系列的更名產品,僅提供於預先建置(OEM)的系統中。GeForce 200-代號為G2xx,支援DirectX 10、OpenGL 3.2,部分後期型號支援DirectX 10.1與支援GDDR5顯示記憶體,運算效能兩倍於上代的,而且其首發的高級顯示卡 - GTX 280以單GPU勝過GeForce 9800GX2的雙GPU。唯其高效能帶來的也包括用電量上升。GeForce 300-代號為G21x,支援DirectX 10.1、OpenGL 3.2,部分為GeForce 200系列的更名產品,僅提供於預先建置(OEM)的系統中。GeForce 400-代號為GF10x,支援DirectX 11、OpenGL 4.1、OpenCL 1.1,首次配備GDDR5顯示記憶體,2010年3月26日推出。GeForce 500-代號為GF11x,支援DirectX 11、OpenGL4.1、OpenCL 1.1,主要為GF10x系列的改良,2010年11月8日推出。GeForce 600-代號為GK10x,支援DirectX 11。

首款Quadro顯示卡ELSA GLoria II Pro

Quadro FX 2000顯示卡 Quadro-專業級繪圖處理器。 Quadro-基於GeForce 256,專業級繪圖處理器。

Quadro 2-基於GeForce 2,Quadro改良型專業級繪圖處理器。Quadro DCC-基於GeForce 3,數位內容創作。Quadro 4-基於GeForce 4,專業級繪圖處理器。Quadro FX-針對桌上型電腦和行動工作站的專業級繪圖處理器。Quadro CX-專為Adobe Creative Suite設計的加速器。Quadro NVS-專業級商用繪圖繪圖處理器,後獨立劃分為NVS系列。Quadro Plex-針對最複雜的重度繪圖和運算問題的專業級繪圖處理器。

Tesla-伺服器高效能運算處理器。

[編輯] 中央處理器

Tegra-系統單晶片產品,基於ARM架構的處理器,包含有圖形處理器、音效處理器、北橋晶片、南橋晶片和記憶體控制器等功能。

[編輯] 晶片組

nForce 550晶片 ION - 行動電腦平台,包括晶片組與整合型繪圖處理器

nForce - 原來只可支援AMD平台,在獲得Intel的授權後,從nForce4開始連Intel平台亦可支援。而MCP79就可以支援VIA的C7及Isaiah處理器。 nForce IGP(AMD Athlon/Duron K7產品線)nForce2(AMD Athlon/Duron K7產品線,北橋被稱為SPP(system platform processor)或IGP(Integrated Graphics Platform),後者整合了顯示晶片。而南橋被稱為MCP(Media and Communications Processor),支援SoundStorm音效)nForce3(AMD Athlon 64/Athlon 64 FX/AMD Opteron,南北橋整合的單晶元晶元組,被稱為MCP)nForce4(4X, Base, Ultra和SLi,支援PCI Express,AMD Athlon 64處理器。SLI版本支援SLI技術)nForce 500(AMD Athlon 64 FX/Athlon 64 X2/Athlon 64/Sempron或Intel Core 2 Extreme/Core 2 Duo/Pentium D/Pentium 4/Celeron D)nForce 600nForce 700nForce 800

nForce Professional - 專業級晶片組,針對搭載AMD處理器的工作站與伺服器。 nForce Professional 2000

nForce Professional 3000

Xbox基於NV20顯示核心設計,使用英特爾Pentium III/Celeron作為平台

PlayStation 3(RSX 'Reality Synthesizer')基於G70顯示核心設計
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