این ادعا که شرکت انویدیا (Nvidia) برترین تولید کننده پردازندههای گرافیکی در تاریخ است، ادعای بحثبرانگیز و عجیب و غریبی نیست. این شرکت در طول تاریخ با ساخت GPU ها و کارت گرافیکهای فوقالعاده، همیشه ما را با فناوریهای بصری جدید آشنا کرده و همواره در جهت رشد و پیشرفت فنی و گرافیکی بازیها قدم برداشته است.
در مقاله پیشین به سراغ ناامیدکنندهترین کارت گرافیکهای تیم سبز رفتیم و گفتیم که حتی نام بزرگی مانند انویدیا نیز در طول مسیر پر فراز خود، نشیبهایی را نیز تجربه کرده است. با این حال، همه ما میدانیم که تعداد کارت گرافیکهای فوقالعاده و عالی انویدیا، بسیار بیشتر از کارت گرافیکهای ضعیف و ناامید کننده این شرکت هستند.
در این مطلب تصمیم گرفتیم بهترین پردازندههای گرافیکی ساخته شده توسط انویدیا در طول تاریخ را به شما معرفی نماییم. با ما در ادامه مطلب همراه باشید.
GeForce 256
با این که انویدیا اغلب ادعا میکند که GeForce 256 اولین پردازنده گرافیکی یا GPU تاریخ است، اما میتوان گفت که این ادعا از نظر فنی کاملاً صحیح نیست. پیش از آغاز ماجراجویی انویدیا با GeForce، این شرکت مشغول ساخت کارت گرافیکهای سری RIVA بود و شرکتهای دیگری نیز در این زمینه فعالیت میکردند. با این حال، میتوانیم بگوییم که عبارت GPU یا Graphics processing unit برای اولین بار توسط انویدیا استفاده شد،؛ چرا که در سال 1999 که GeForce 256 پا به بازار گذاشت، به جای لفظ GPU، عبارات کارت گرافیک یا چیپست گرافیک به کار میرفت.
اما بدون توجه به نام و البته ادعای انویدیا، میتوان گفت که GeForce 256 یکی از مهمترین قطعات سختافزاری تاریخ کامپیوتر به شمار میرود. پیش از 256، پردازنده مرکزی یا CPU نقش مهمی را در رندرهای گرافیکی ایفا میکرد و حتی به صورت مستقیم در رندر کردن محیطهای سهبعدی نقش داشت. اما با توجه به این که CPU در انجام این کار آنچنان کارآمد نبود، رندر گرافیکی سهبعدی باید به عهده یک پردازنده گرافیکی اختصاصی قرار میگرفت. اینجا بود که GeForce 256 ارزش خود را به بهترین نحو نمایش داد.
با تمام این تفاسیر، GeForce 256 یک کارت گرافیک افسانهای و بینقص نبود. به عنوان مثال، قیمت این کارت نسبت به عملکردی که ارائه میداد، بالا بود و حافظه آن دادهها را به صورت تکنرخی یا SDR پردازش میکرد. البته یک نسخه DDR نیز از پردازنده گرافیکی پر حرف و حدیث انویدیا در اواخر سال 1999 منتشر شد که قیمت بالایی داشت.
GeForce 256 بدون شک یک پردازنده گرافیکی تاریخی است و تأثیری که در زمینه رندر سه بعدی (مخصوصاً در بازیها) گذاشت، قابل توجه محسوب میشود. البته نباید از رقبای متعدد و سرسخت انویدیا در سال 1999 نیز به راحتی عبور کرد. به عنوان مثال، شرکت 3dfx در آن زمان به عنوان شناختهشدهترین سازنده پردازنده گرافیکی فعالیت میکرد اما پس از ورشکستگی این شرکت و خریداری شدن بسیاری از فناوریهایش توسط انویدیا، رقابت اصلی تیم سبز با شرکت ATI بود؛ همان شرکتی که در سال 2006 به مالکیت AMD درآمد و رقابت جذاب انویدیا و AMD را آغاز کرد.
GeForce 8800 GTX
اما تا سال 2006 که AMD به اصلیترین رقیب انویدیا تبدیل شد، این شرکت ATI بود که مدام برای انویدیا چالش ایجاد میکرد و مانند همیشه، برنده این چالش، مصرف کنندگان، به خصوص گیمرها بودند.
تا سال 2006، ATI با ساخت پردازندههای گرافیکی پرقدرت و فوقالعادهاش، انویدیا را مجبور به پیشرفت و ترقی سریع میکرد. به عنوان مثال، کارت گرافیک قدرتمند Radeon 9800 XT با چیپ 200 میلیمتر مربعی خودش به راحتی پرچمدار آن زمان انویدیا، یعنی GeForce4 Ti 4600 را شکست داد. رقابت شدید و ادامه دار میان این دو شرکت با سریهای مختلف همانا و بزرگتر شدن چیپهای پردازنده همان! انویدیا دریافت که راه رقابت با ATI، بزرگتر ساختن چیپهاست و در سال 2005 سرانجام تیم سبز با همین فرمول، از تیم سبز پیش افتاد.
انویدیا در سال 2006، یکی از بهترین کارت گرافیکهای تمام دوران خود را منتشر کرد؛ کارت گرافیکی که چیپ 500 میلیمتری داشت و تعداد ترانزیستورهای آن نسبت به نسل قبل سه برابر شده بود. کارت گرافیک GeForce 8800 GTX دقیقاً همان محصولی است که در موردش صحبت میکنیم و آنقدر سریع و قدرتمند بود که به راحتی از آخرین مدل ATI، یعنی X1950 XTX بربیاید. GeForce 8800 GTX در آن زمان قیمت بالایی 600 دلاری داشت اما عملکرد فوقالعاده این کارت گرافیک و البته پشتیبانی آن از DirectX 10، باعث شد این قیمت بالا منطقی به نظر برسد.
پس از این رقابت نفسگیر در اواسط دهه 2000، انویدیا به دلایل مختلف (مانند محدودیتهای سایز و اندازه) دیگر به سراغ چیپ بزرگتر و پهنتری نرفت و از آنجایی که ATI نیز برنامهای برای ساخت یک یک GPU پانصد میلیمتری نداشت، نیازی به پیشروی بیشتر نبود. این نبرد حماسی در سال 2006 در حالی به پایان رسید که شرکت ATI توسط AMD خریداری شد و رقابت تیمهای سبز و قرمز پا به مرحله جدیدی گذاشت.
GeForce GTX 680
کارت گرافیک بزرگ و پر سر و صدای بعدی انویدیا در سال 2012 منتشر شد و GeForce GTX 680 نام داشت. پس از خریداری شدن ATI به دست AMD، مسیر پیشرفت مهندسان حرفهای و کاربلد تیم قرمز بسته نشد. AMD در سال 2008 و با کارتهای سری HD 4000 ضربه سختی به انویدیا وارد کرد.
این کارتها از Dieهای کوچکتری نسبت به نسلهای گذشته بهره میبردند و با قیمت و مصرف توان نسبتاً پایین، حریف سرسختی برای سری GTX 200 بودند. انویدیا پس از این سری، سری GTX 400 را با تأخیر منتشر کرد و از طرفی سری 500 نیز به شدت داغ و پرمصرف بودند (مواردی که در مقاله قبلی توضیح دادیم)
یکی از چالشهای بزرگ انویدیا برای رقابت با AMD در طول تاریخ، نوع ساخت گرههای پردازشی محسوب میشود. با یک نگاه گذرا در طول تاریخ متوجه میشویم که AMD همیشه در ساخت چیپها و گرههای پردازشی کوچکتر، کممصرفتر و کارآمدتر موفقتر عمل کرده است. با این حال انویدیا با سری 400، سرانجام به تیم قرمز رسید و از گره پردازشی 40 نانومتری استفاده کرد.
AMD که از این دستاورد انویدیا احساس خطر میکرد، سری HD 7000 را روانه بازار کرد که از گره پردازشی 28 نانومتری بهره میبرد. کارت گرافیک مشهور و خوشنام HD 7970 با همین گره پردازشی، تبدیل به پیروز رقابت شد اما تنها دو ماه پس از عرضه این کارت، انویدیا با GTX 680 یک ضدحمله به تمام معنی به دل AMD زد.
GTX 680 در سال 2012 نه تنها عملکرد بهتری نسبت به HD 7970 داشت، بلکه با Die کوچکتری ساخته شده بود و در زمینه مصرف برق نیز بهینهتر عمل میکرد. البته تیم قرمز و رقابتطلب، دستبردار نبود و یکبار دیگر با HD 7970 GHz Edition (اولین پردازنده گرافیکی که به فرکانس 1 گیگاهرتز میرسد به رده نخست رسید. با این حال، GTX 680 همچنان در زمینه راندمان و عملکرد به ازای اندازهی Die بهتر عمل میکرد.
GeForce GTX 980
تا اینجای داستان، انویدیا به لطف گره پردازشی 28 نانومتری کارخانه TSMC جایگاه خوبی برای خود دست و پا کرده بود. AMD طبیعتاً برای رقابت با انویدیا به دنبال چیپ و گره پردازشی کوچکتر بود اما TSMC و باقی شرکتها در آن زمان با مشکلات و چالشهای فراوانی دست و پنجه نرم میکردند و به فناوریهای جدیدی برای پیشرفت کار خود نیاز داشتند.
پس از گذشت دو سال از رقابت نفسگیر تیم سبز و تیم آبی در سال 2012، انویدیا در سال 2014 سری GTX 900 خود را با GTX 980 به بازار عرضه کرد. این کارتها براساس معماری جدید Maxwell تولید شده بودند و با وجود گره پردازشی یکسان، پیشرفت عملکرد فوقالعادهای نسبت به سری GTX 600 و 700 داشتند. GTX 980 قدرتمند و خوشنام، بین 30 تا 40 درصد نسبت به 780 سریعتر بود و با مصرف برق پایینتر، حتی 780 Ti را نیز به راحتی مغلوب میساخت. این کارت در رقابت با پرچمدار AMD نیز سربلند بود و توانست R9 290X را شکست دهد.
AMD از طرفی وضعیت را برای خود خطرناک میدید و از طرف دیگر، برنامه کوتاه مدتی برای رقابت با کارت فوقالعاده انویدیا نداشت. اوضاع در سال 2015 نیز به همین شکل پیش رفت و انویدیا با عرضه GTX 980 Ti هیولا (!)، نه تنها حدود 30 درصد از مدل معمولی خود سریعتر بود، بلکه حتی کارت. R9 Fury X را نیز شکست داد.
به صورت خلاصه، کارت گرافیک GTX 980، آغازی بر سلطهی انویدیا بر بازار کارت گرافیک بود. این سلطه و برتری انویدیا البته برای بسیاری از علاقهمندان به سختافزار و مصرفکنندگان، غمانگیز تلقی میشد؛ چرا که دیگر مانند سالهای گذشته خبری از رقابت تنگاتنگ میان انویدیا و AMD و پیش افتادنهای زود به زود آنها نبود.
در سال 2015 کارخانه TSMC سرانجام توانست در زمینه گره پردازشی پیشرفت ایجاد کرده و به سراغ چیپ 16 نانومتری برود که با همان میزان مصرف برق، سرعت کلاک آن 40 درصد نسبت به گره 28 نانومتری افزایش داشت. با این حال، انویدیا تصمیم گرفت که در سال 2016 به سراغ گره 16 نانومتری برود تا این فناوری به نهایت بلوغ خود برسد.
این در حالی بود که AMD برای ساخت GPU های جدید خود به سراغ TSMC نرفت و از گره پردازشی 14 نانومتری GlobalFoundries بهره گرفت. با این حال، 14 نانومتری گلوبالفاندریز به خوبی 16 نانومتری TSMC نبود!
سری GTX 10 انویدیا با معماری پاسکال (Pascal) و گره پردازشی 16 نانومتری در اواسط سال 2016 پا به میدان گذاشت. معماری پاسکال با این که تفاوت بسیاری با معماری مکسول نداشت، اما تبدیل شدن گره پردازشی 28 به 16 نانومتری، یک جهش عظیم و قابل توجه در زمینه عملکرد به همراه آورد.
گل سرسبد کارتهای پاسکال، بدون شک GTX 1080 بود؛ کارت گرافیک قدرتمندی که حدود 30 درصد قویتر و 50 دلار ارزانتر از GTX 980 Ti بود و اندازه Die آن نیز تنها حدود 300 میلیمتر گزارش شده بود؛ یعنی تقریباً نصف اندازه 980 Ti!
موفقیت سری GTX 10 و البته عقب ماندن AMD در رقابت باعث شد تا انویدیا به راحتی در آن دوران بازار کارت گرافیک دنیا را به تسخیر خود درآورد. هیچ کارت گرافیکی از AMD در آن زمان توانایی رقابت با GTX 1080 را نداشت؛ نه سری 300، نه Fury X و نه حتی سری جدیدتر RX 400، هیچکدام نتوانستند حریف 1080 یا حتی 1070 شوند. AMD که رقابت را به صورت تمام و کمال باخته بود، تصمیم گرفت روی یک سری جدید بالارده کند
این سری که با نام RX Vega شناخته میشوند، یک سال پس از عرضه کارتهای پاسکال وارد بازار شدند و کارت گرافیک RX Vega 64 سرانجام توانست GTX 1080 را با مصرف برق بیشتر شکست دهد. با این حال، در آن زمان پرچمدار انویدیا GTX 1080 محسوب نمیشد، بلکه یک کارت گرافیک افسانهای به نام GTX 1080 Ti پا به عرصه گذاشته بود که افزایش عملکرد آن نسبت به 1080 معمولی به 30 درصد میرسید.
سلطه انویدیا بر بازار ادامهدار بود و حتی بحثبرانگیز شدن کارتهای سری RTX 20 نیز نتوانست تاج پادشاهی را از روی سر تیم سبز بردارد. انویدیا در سال 2018 و با عرضه سری RTX 20، فناوریهای مهم و نوآورانهای را به دنیای گیم رندرینگ (رندر بازی) معرفی کرد که مهمترین آنها رهگیری پرتو (Ray Tracing) و بازسازی و شبیهسازی تصویر و رزولوشن با کمک هوش مصنوعی (DLSS) بودند. با این حال، این فناوریها در دوره RTX 20 قدرت خود را نشان ندادند؛ چرا که بازیهای بسیار کمی از آنها پشتیبانی میکردند.
با این حال، با عرضه سری RTX 30 در سال 2020، نه تنها این فناوریها از نظر سختافزاری به بلوغ رسیدند، بلکه با پیگیریهای انویدیا، بازیهای بسیار بیشتری نیز از آنها پشتیبانی کردند. بلوغ فناوریهای انویدیا با RTX 30 مصادف شد با پیشرفت خوب و چشمگیر AMD با سری RX 6000 و رقابت میان این دو سری، باز هم مانند قدیم جذاب شد. این رقابت در حالی بود که انویدیا برای GPU های جدیدش (Ampere) به سراغ گره پردازشی 8 نانومتری سامسونگ و AMD نیز (برای معماری RDNA 2) به سراغ گره پردازشی 7 نانومتری TSMC رفته بودند. در این میان، کارت گرافیکی که هم به اندازه کافی قدرتمند بود و هم قیمتگذاری خوب و راضیکنندهای داشت، RTX 3080 محسوب میشد.
کارت گرافیک RTX 3080 با قیمت 700 دلاری خود نه تنها به شدت از RTX 4090 هزار و پانصد دلاری مقرون به صرفهتر بود، بلکه نسبت به 2080 Ti در رزولوشن 4K، حدود 30 درصد افزایش عملکرد داشت. کمی بعد AMD نیز با سری RX 6000 خود جواب خوبی به انویدیا داد و حتی RX 6800 XT این شرکت عملکرد و قیمتی تقریباً مشابه با RTX 3080 داشت.
با این حال، زمانی که از فناوریهای مدرنی مانند Ray Tracing و DLSS یاد میکنیم، فاصله میان کارت انویدیا و کارت AMD قابل توجه میشود. رهگیری پرتو به راحتی کمر کارتهای RDNA 2 را خم میکند و معادل DLSS که AMD به آن FSR میگوید نیز هنوز به اندازه قابل توجهی فراگیر نشده است.
مگر میشود در سال 2023 از بهترین کارت گرافیکهای انویدیا سخن گفت و نامی از غولِ بیشاخ و دم این شرکت، یعنی RTX 4090 به میان نیاورد؟! RTX 4090 به معنی واقعی کلمه، یک کارت تایتان است و تنها نام Ti را یدک نمیکشد. زمانی که به نتایج بنچمارکهای این پردازنده گرافیکی نگاه میکنیم، این محصول همیشه و با هر حالتی (رزولوشنهای مختلف، استفاده از Ray Tracing و...) با اختلاف بسیار در صدر فهرست ایستاده است.
RTX 4090 در زمینه عملکرد نه تنها فاصله بسیاری با غول نسل گذشته انویدیا، یعنی RTX 3090 یا حتی RTX 3090 Ti دارد، بلکه حتی با قدرتمندترین کارت گرافیک AMD در این نسل نیز قابل مقایسه نیست. کارت گرافیکهای RX 7900 XT و RX 7900 XTX، قدرتمندترین پردازندههای گرافیکی AMD با معماری RDNA 3 هستند که در بهترین حالت میتوانند با RTX 4080 رقابت کنند.
با توجه به این که RTX 4080 اسیر سیاستها و تصمیمهای قیمت گذاری ضعیف انویدیا شد، میتوان RTX 4090 را با در نظر گرفتن تمامی جوانب به عنوان یکی از بهترین محصولات تاریخ تیم سبز معرفی نمود.
شما تجربه کار با کدام یک از این کارت گرافیکها و پردازندههای گرافیکی را داشتهاید؟ به نظر شما کدام کارت گرافیک انویدیا در طول تاریخ میتواند به فهرست ما اضافه شود؟ کدام یک از کارتهایی که دربارهشان توضیح دادیم، مستحق قرارگیری در این فهرست نیستند؟ نظرات خوب خود را با ما به اشتراک بگذارید.
بیشتر بخوانید:
برای ارسال دیدگاه ابتدا باید وارد شوید.