شرکت انویدیا که در سال 1993 متولد شده، در بین شرکت‌های فعال در صنایع نیمه‌هادی یک شرکت جوان به حساب می‌آید؛ اما تأثیرات خیلی بزرگ و چشمگیری در جهان گذاشته است. طبق آمار پلتفرم استیم، بالای 80 درصد گیمرهای این پلتفرم در سیستم‌های خود از کارت گرافیک‌های شرکت انویدیا استفاده می‌کنند. البته سهم کارت گرافیک‌های انویدیا در میان کاربران سایت Passmark حوالی 60 درصد است. اما 80 درصد یا 60 درصد؛ تفاوت خاصی نمی‌کند. نکتۀ بااهمیت، موفقیت شرکت انویدیا در حوزۀ فعالیت خود است.
اولین محصول شرکت انویدیا، کارت گرافیک NV1 بود که در سال 1995 عرضه شد. به نظر می‌آمد که این کارت گرافیکِ مجهز به شتاب‌دهندۀ سه بعدی، کارت صدای داخلی و خروجی دستۀ بازی یک محصول فوق العاده باشد؛ اما اشتباه شرکت انویدیا در اولین محصول خود استفاده از سازندۀ تکسچر دوبعدی به جای رندرکنندۀ چندضلعی‌های مثلثی (Triangle Polygon) بود. انویدیا از این اشتباه و اشتباهات بعدی خود درس گرفت و تبدیل به یک تولیدکنندۀ موفق کارت گرافیک شد. در این مطلب قصد داریم با 10 تا از موفق‌ترین و تأثیرگذارترین محصولات شرکت انویدیا آشنا شویم.
کارت گرافیک NVIDIA RIVA 128
کارت گرافیک RIVA 128 (عبارت RIVA مخفف Real-time Interactive Video and Animation Accelerator است) جایگزین کارت گرافیک NV1 بود و توجه بسیاری را به خود جلب کرد. در این کارت گرافیک که از DirectX 5 استفاده شده و OpenGL پشتیبانی می‌کرد، خبری از تکرار اشتباهات گذشته نبود. کارت گرافیک RIVA 128 که به 4 مگابایت حافظۀ SGRAM مجهز بود و از فناوری AGP 2X پشتیبانی می‌کرد، گواهی بود بر موفقیت‌های آتی شرکت انویدیا.
کارت گرافیک RIVA 128 می‌توانست با سریع‌ترین کارت گرافیک‌های زمان خود یعنی کارت گرافیک‌های Voodoo شرکت 3Dfx رقابت کند. در عرض 4 ماه اولیۀ عرضۀ این کارت گرافیک، بالای یک میلیون دستگاه از آن به فروش رسید که نشان دهندۀ اهمیت این محصول و شرکت سازندۀ آن است.
کارت گرافیک NVIDIA RIVA TNT2
کارت گرافیک RIVA TNT جایگزین خوبی برای کارت گرافیک RIVA 128 بود ولی به پای کارت گرافیک‌های شرکت 3Dfx نمی‌رسید. به همین خاطر انویدیا کارت گرافیک بهسازی شدۀ TNT2 را روانۀ بازار کرد. به لطف نود جدید 250 نانومتری (و 220 نانومتری برای کارت TNT2 Pro) این کارت گرافیک می‌توانست به فرکانس‌های هسته و حافظه به ترتیب 125 و 150 مگاهرتز دست یابد (این مقادیر برای کارت TNT به ترتیب 90 و 110 مگاهرتز بودند). این کارت گرافیک با 32 مگابایت حافظه، از تکسچرهای بزرگ‌تر، بافر عمق رنگ 32 بیتی و فناوری AGP 4X پشتیبانی می‌کرد.
در مقایسه با محصولات شرکت رقیب یعنی شرکت 3Dfx، کارت گرافیک TNT2 از فناوری‌های DirectX و OpenGL بهتر پشتیبانی می‌کرد و به لطف پشتیبانی از رنگ‌های 32 بیتی، خروجی تصاویر باکیفیتی می‌داد. مجموع این ویژگی‌ها، این کارت گرافیک را مورد توجه گیمرها قرار داد.
کارت گرافیک NVIDIA GeForce 256 DDR
در سال 1999 شرکت انویدیا از اولین عضو خانوادۀ GeForce یعنی کارت گرافیک GeForce 256 پرده برداشت. این کارت گرافیک در دو مدل عرضه می‌شد که در مدل قوی‌تر با پسوند DDR، با حافظه‌های پرسرعتی مواجه بودیم.
کارت گرافیک GeForce 256 به یک موتور T&L (مخفف Transform and Lightning) مجهز شده بود. این موتور به کارت اجازۀ پردازش‌هایی را می‌داد که پیش‌تر بر عهدۀ پردازندۀ اصلی بودند. شما می‌توانستید به لطف این موتور از کارت گرافیک GeForce 256 در کنار یک پردازندۀ نسبتاً ضعیف استفاده کنید و همچنان عملکرد عالی دریافت کنید. علیرغم اینکه منتقدان و رقبا عقیده داشتند که استفاده از این فناوری در یک کارت گرافیک ضروری نیست، موتور T&L در تقریباً تمام کارت گرافیک‌های پس از GeForce 256 دیده شد.
همچنین، کارت گرافیک GeForce 256 مدل مرجع اولین کارت گرافیک مخصوص طراحی دیجیتال Quadro قرار گرفت. معرفی کارت گرافیک‌های صنعتی Quadro یک بازار جدید و صدالبته پرسود را روی شرکت انویدیا گشود.
کارت گرافیک‌های سری GeForce 6800
در اوایل قرن بیست و یکم، دو شرکت انویدیا و ATI بر سر تاج و تخت می‌جنگیدند. هر دو شرکت در دوره‌های «جی‌فورس» 2 و 3 و 4 مرتب از یکدیگر پیشی می‌گرفتند. پس از آن که شرکت ATI کارت گرافیک Radeon 9700 را معرفی و همه را شگفت‌زده کرد، شرکت انویدیا در صدد مقابله به مثل درآمد و GeForce 6800 متولد شد.
کارت گرافیک GeForce 6800 که یکی از اولین کارت گرافیک‌های مجهز به حافظۀ GDDR3 بود، یک هیولای سرعت به شمار می‌رفت و حتی کارت گرافیک ATI X800 XT که نسبت به کارت 9700 بهتر بود را پشت سر می‌گذاشت. به علاوه، انویدیا شرکت 3Dfx را هم خریده بود و از فناوری‌های این شرکت در محصولات خود استفاده می‌کرد.
یکی از فناوری‌های خاص شرکت 3Dfx فناوری Scan-Line Interleave بود که دو کارت گرافیک را به هم متصل می‌کرد و توان پردازشی سه بعدی را افزایش می‌داد. در سال 2004 شرکت انویدیا این فناوری را بروزرسانی کرد و فناوری Scalable Link Interface یا SLI را معرفی نمود. به لطف فناوری SLI کاربران چندین کارت گرافیک 6800 را به هم متصل می‌کردند و در سیستم‌های گیمینگ فوق قدرتمند استفاده می‌نمودند.
کارت گرافیک‌های سری GeForce 8800
دو سال پس از عرضۀ کارت گرافیک‌های سری GeForce 6800، شرکت انویدیا از کارت‌های جدید سری GeForce 8800 پرده برداشت. این کارت گرافیک‌ها به معنای واقعی کلمه هیولا بودند. با 128 واحد پردازش استریم، یک هستۀ 575 مگاهرتزی با فرکانس سایه زنی 1.35 گیگاهرتز و 768 مگابایت حافظۀ GDDR3، پرچمدار این سری می‌توانست یک پیکربندی دوکارتۀ SLI از نسل قبل را شکست دهد.
همچنین در این کارت گرافیک‌ها برای اولین بار از یک معماری سایه زن یکپارچه استفاده شده بود. کارت گرافیک‌های GeForce 8 حتی سال‌ها پس از عرضه، همچنان سریع قلمداد می‌شدند. البته همه چیزِ این کارت گرافیک‌ها هم فوق العاده نبود! چیپست‌های این خانواده به خاطر بهینه نبودن معماری – البته نسبت به امروز – و ضعف سیستم‌های خنک کننده، عمدتاً از مشکل کنترل دما رنج می‌بردند و به خاطر دمای زیاد، دچار خرابی می‌شدند.
کارت گرافیک GeForce GTX 295
پس از فرارسیدن دهۀ دوم قرن بیست و یکم، کارت گرافیک‌های مجهز به دو پردازشگر پادشاهی می‌کردند و شرکت AMD گوی رقابت را با کارت گرافیک ATI Radeon 4870 x2 از انویدیا ربوده بود. برای رقابت با این کارت گرافیک، شرکت انویدیا کارت گرافیک GeForce GTX 295 را به میدان فرستاد که روی یک بُرد، به دو چیپست GeForce 200 مجهز بود.
با درایورهای درست و بهینه، این کارت گرافیک 500 دلاری سریع‌ترین انتخاب ممکن بود و حتی از دو عدد کارت گرافیک 450 دلاری GTX 260 بهتر عمل می‌کرد. به همین خاطر، به شدت مورد توجه کاربران قرار گرفت.
کارت گرافیک GeForce GTX 580
عرضۀ کارت گرافیک GTX 480 آن‌طور که انویدیا انتظار داشت، پیش نرفت؛ در عوض همه چیز در مورد کارت گرافیک جدید GTX 580 خوب پیش رفت. معماری Fermi در این نسل در نهایت قدرت خود بود و پرچمداران این سری به 16 خوشۀ پردازشی استریم، شش کنترل کنندۀ 64 بیتی حافظۀ فعال و فناوری فیلتر پرسرعت FP16 مجهز بودند.
کارت گرافیک GTX 580 باید همۀ ویژگی‌هایی که کارت GTX 480 نداشت را دارا می‌بود؛ و خوشبختانه در این امر موفق بود و توانست برای مدتی AMD را عقب نگه دارد. کارت گرافیک پرچمدار GTX 590 که در اصل دو کارت گرافیک 580 روی یک بُرد بود، به علت ناپایداری نتوانست نظر منتقدان را جلب کند و میدان را به کارت گرافیک Radeon HD 6990 واگذار کرد.
پردازشگر Tegra X1 SoC برای کنسول Nintendo Switch
شرکت انویدیا در طول این سال‌ها برای کامپیوترهای شخصی، سیستم‌های طراحی و حتی سوپرکامپیوترها و پلتفرم‌های هوش مصنوعی محصول طراحی کرده است؛ ولی با چیپست Tegra SoC این شرکت با موفقیت به دنیای پردازشگرهای موبایلی وارد شد.
پردازشگر Tegra که بر پایۀ Arm است، در اصل برای گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها توسعه داده شد ولی در فراسوی این هدف، به لطف توان پردازش اضافه، این چیپ (SoC) در کنسول «نینتندو سوئیچ» به کار رفت. موفقیت کنسول سوئیچ با فروش بیش از 70 میلیون دستگاه از سال 2017 واقعا شگفت انگیز است. مجموعۀ پردازشی Tegra X1 در این کنسول، در داخل خود از یک پردازندۀ ARMv8 Arm Cortex-A57 و 256 هستۀ پردازش گرافیکی بر پایۀ معماری Maxwell میزبانی می‌کند.
کارت گرافیک GeForce GTX 1080
کارت گرافیک 16 نانومتری GTX 1080 تبدیل به یک نقطۀ عطف در تاریخ کارت‌های گرافیک شد و اوج هنر مهندسی و طراحی شرکت انویدیا را نشان می‌داد. معماری Pascal به خوبی از رقبای خود برتر بود و به لطف این معماری، کارت‌های سری ‘GTX 10 توانستند برای چندین سال در دور رقابت باقی بمانند که در بازار کارت گرافیک خیلی معمول نیست.
کارت گرافیک GTX 1080 تبدیل به یک استاندارد خیلی بالا شد و حتی نسل بعدی کارت گرافیک‌های انویدیا یعنی کارت گرافیک‌های Turing نیز نتوانستند در پردازش رستری پیشرفت قابل توجهی نسبت به خانوادۀ Pascal از خود نشان دهند. ترکیب حافظه‌های پرسرعت GDDR5X در کنار 2560 هستۀ کارت گرافیک GTX 1080 و 3584 هستۀ کارت گرافیک GTX 1080 Ti، این دو کارت گرافیک‌ها را به نرخ فریم‌های بسیار بالا، حتی با افزایش رزولوشن رساندند.
کارت گرافیک GeForce RTX 3080
پس از کارت گرافیک‌های ‘GTX 10، کارت گرافیک‌های RTX 20′ Turing عرضه شدند که اولین کارت گرافیک‌های تجاری مجهز به هسته‌های سخت افزاری Ray Tracing به شمار می‌آمدند. اما در زمان عرضۀ آن‌ها، عناوین محدودی از Ray Tracing پشتیبانی می‌کردند. به طور کلی، در Turing شاهد پیشرفت‌های شگفت انگیز و خارق العاده نسبت به Pascal نبودیم.
قدم بعدی انویدیا، کارت گرافیک‌های ‘RTX 30 بر پایۀ معماری Ampere بود و عضو بالاردۀ این خانواده، کارت گرافیک RTX 3080، بدون در نظر گرفتن رزولوشن و حتی فناوری‌های Ray Tracing و DLSS تبدیل به کارت گرافیک شمارۀ یک گیمینگ شد. کارت گرافیک RTX 3080 حدوداً 28 میلیارد ترانزیستور دارد و به لطف 8704 هستۀ CUDA که در فرکانس افزایشی 1.7 گیگاهرتز فعالیت می‌کنند، در رزولوشن 4K نسبت به کارت گرافیک RTX 2080 حدود 70 درصد عملکرد بهتر ارائه می‌دهد.
این کارت گرافیک تنها به 10 گیگابایت حافظه مجهز است؛ البته حافظه‌هایی از نوع پرسرعت GDDR6X. این کارت پسیار پرمصرف نیز هست؛ اما با برچسب قیمت 700 دلاری خود (البته قیمت اعلامی MSRP!) سرعت بسیار زیادی هم دارد. به خاطر نرخ «هزینه به فریم» پائین این کارت گرافیک، می‌توان آن را یک کارت گرافیک ارزنده قلمداد کرد. البته با قیمت‌های واقعی؛ و نه قیمت‌هایی که به لطف بحران ماینینگ بعضاً تا سه برابر مقدار پیشنهادی شرکت انویدیا هستند.
سخن پایانی
شرکت انویدیا در طول این سال‌ها تبدیل به یک غول بزرگ در زمینۀ پردازش گرافیکی شده و حتی فراتر از تولید سخت افزار برای کامپیوتر‌ها، راه خود را به عرصه‌های خودروسازی و تحقیقاتی نیز گشوده است. خریداری شرکت Arm توسط انویدیا و به کار گیری فناوری‌های آن را نیز نباید از قلم انداخت.
این روزها، شرکت انویدیا سخت مشغول توسعۀ فناوری Ray Tracing و سخت افزارهای پشتیبانی کننده از آن است. حتی بدون وجود فناوری‌های نوین نظیر RT و DLSS، کارت گرافیک‌های این شرکت به قدر کافی قدرتمند و جزو سریع‌ترین‌ها هستند. همان طور که با پشتیبانی کنسول‌‌های نسل نهم از فناوری Ray Tracing در حال ورود به عصر جدید گیمینگ هستیم، باید صبر کنیم و ببینیم که شرکت انویدیا چگونه جایگاه خود را در این رقابت حفظ می‌کند و بالاتر میبرد.
