리바 128

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1. 개요
2. 역사
3. 아키텍처
- 3.1. RIVA 128 ZX
4. 이미지 품질
5. 드라이버 및 API
6. 성능
7. 사양 정보
8. 경쟁 칩셋
참조

1. 개요

리바 128은 엔비디아가 1997년 8월에 출시한 그래픽 처리 장치(GPU)이다. 엔비디아가 재정적으로 어려움을 겪던 시기에 개발되었으며, RIVA 128은 Direct3D 5 및 OpenGL API를 지원하며 2D/3D 그래픽을 결합하여 3D 응용 프로그램 외부의 출력을 위해 별도의 2D 카드가 필요하지 않도록 설계되었다. RIVA 128은 100MHz로 클럭되는 단일 픽셀 파이프라인을 갖추고 있으며, 4MB의 SGRAM을 탑재했다. RIVA 128 ZX는 개선된 버전으로 메모리 용량이 8MB로 증가하고 RAMDAC 주파수가 250MHz로 향상되었다. 출시 당시 3dfx 부두 그래픽스와 경쟁했으며, 이미지 품질과 드라이버 지원 측면에서 개선의 여지가 있었다.

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리바 128
기본 정보
코드네임	NV3
출시일	1997년 8월 25일
지원 상태	지원 중단
기술 정보
다이렉트3D 버전	Direct3D 5.0
제품 라인업
엔트리 레벨	해당 없음
미드레인지	해당 없음
하이엔드	리바 128, ZX
이전 및 이후 모델
이전 모델	NV1
다음 모델	RIVA TNT
엘사 빅토리 이레이저 AGP - 엔비디아 리바 128-7094

2. 역사

1996년 무렵, 엔비디아는 재정적으로 어려운 상황에 처해 있었다. 처음에는 NV1이라는 첫 번째 제품으로 쿼드라틱 텍스처 매핑이라는 완전히 다른 유형의 렌더링 기술을 추구했다.^[3] 그 후 1년 동안 세가의 드림캐스트 비디오 게임 콘솔용 그래픽 칩을 만들기 위해 열등한 기술을 사용하려 했다.^[4] 세가는 결국 엔비디아의 프로젝트를 중단하고 다른 공급업체로 전환해야 했지만, 500만달러의 투자를 통해 엔비디아를 유지하도록 설득했다.^[4]

이후 엔비디아는 직원 100명의 절반을 해고하고 남은 자원을 RIVA 128 개발에 집중했다.^[3] 1997년 8월 RIVA 128이 출시될 당시 엔비디아는 한 달 치의 급여밖에 남지 않았다.^[3] 이러한 극도로 절박한 상황으로 인해 오늘날까지 "비공식적인 회사 모토"가 된 "우리 회사는 30일 후면 문을 닫을 것입니다"라는 말이 생겨났다.^[3]

3. 아키텍처

RIVA 128은 Direct3D 5 및 OpenGL API 사양 내에서 렌더링하도록 제작되었다. 엔비디아의 NV1 칩은 Direct3D에서 지원하지 않는 쿼드러틱 텍스처 매핑이라는 완전히 다른 유형의 렌더링 기술을 위해 설계되었으나, RIVA 128은 Direct3D를 최대한 가속화하도록 설계되었다.^[3]^[4]^[5]

이 그래픽 가속기는 SGS-Thomson의 5LM 350 nm 제조 공정으로 제작된 350만 개의 트랜지스터로 구성되어 있으며 100 MHz로 클럭된다.^[2]^[6]^[7] RIVA 128은 1개의 텍스처를 샘플링할 때 클럭당 1 픽셀을 처리할 수 있는 단일 픽셀 파이프라인을 가지고 있으며, 초당 1억 픽셀, 초당 150만 개의 25-픽셀 삼각형을 출력하도록 사양이 정해져 있다.^[2] 픽셀 및 정점 캐시에 사용되는 12 KiB의 온칩 메모리가 있다.^[2] 이 칩은 3D 가속을 수행할 때 16비트(Highcolor) 픽셀 형식과 16비트 Z-버퍼로 제한되었다.

RIVA 128 내의 2D 가속기 엔진은 128비트 너비이며 100 MHz로 작동한다. 엔비디아는 이러한 "빠르고 넓은" 구성을 통해 RIVA 128이 경쟁사 대비 GUI 가속에서 훌륭한 성능을 보였다고 언급했다.^[8] 32비트 하드웨어 VESA 호환 SVGA/VGA 코어도 구현되었다. 칩 내의 비디오 가속은 MPEG-2에 최적화되어 있지만 해당 표준을 완전히 가속화하지는 못한다. 최종 그림 출력은 통합된 206 MHz RAMDAC을 통해 라우팅된다.^[2] RIVA 128은 Voodoo Graphics와 달리 2D/3D 그래픽 칩을 결합했다는 이점이 있었는데, 이는 컴퓨터가 3D 응용 프로그램 외부의 출력을 위해 별도의 2D 카드가 필요하지 않다는 것을 의미했다. 또한 창 내에서 3D 렌더링을 허용했다. 단 하나의 그래픽 카드만으로 시스템을 구축할 수 있고 당시 기능적으로 완벽했기 때문에 RIVA 128은 저렴한 고성능 솔루션이었다.

엔비디아는 RIVA 128에 4 MiB의 SGRAM을 장착했다. 이는 당시 새로운 메모리 기술로 100 MHz로 클럭되었으며 128비트 메모리 버스를 통해 그래픽 프로세서에 연결되었다.^[2] 이를 통해 초당 1.60 기가바이트의 메모리 대역폭이 제공된다. 이 메모리는 프레임 버퍼와 텍스처 스토리지를 모두 공유하는 통합 메모리 아키텍처에서 사용되었다. Voodoo Graphics 및 Voodoo²와 같은 분할 설계에 비해 이점은 Voodoo의 640×480보다 높은 800×600 및 960×720의 3D 해상도를 지원한다는 것이다.^[9]

엔비디아는 당시 소비자용 3D 가속기에 이 비용이 최적의 접근 방식이었기 때문에 RIVA 128을 최대 메모리 용량 4MiB로 설계했다.^[12] 이는 부분적으로 칩이 PCI 또는 AGP 구성에서 오프 스크린 시스템 RAM에 텍스처를 저장할 수 있는 기능 때문이었다.^[12]

엔비디아의 다음 주요 칩은 RIVA TNT가 될 것이다.^[13]^[14]

3. 1. RIVA 128 ZX

RIVA 128 ZX는 1998년 초 엔비디아가 RIVA 128을 개선하여 출시한 버전이다. NV3의 개선된 설계로 메모리 지원을 8MiB로 늘리고 RAMDAC 주파수를 250 MHz로 증가시켜, 더 높은 해상도와 재생률을 지원할 수 있었다.^[10] ZX 버전은 SGS-Thomson과 TSMC에서 제작되었으며 삼성전자의 125 MHz로 클럭된 8 MB SGRAM 메모리 칩을 사용한다.^[6]^[11]

RIVA 128은 AGP 1X 버스 인터페이스를 사용했지만, ZX 버전은 초기 AGP 2X 부품 중 하나였다. 이는 인터페이스 기술의 선두에 서서 마케팅 여유 공간을 더 확보하는데 기여했다. 이 그래픽 프로세서는 인텔의 AGP 사양을 기반으로 구축되었으며 펜티엄 II용 인텔 440LX 칩셋을 목표로 했다.^[12]

4. 이미지 품질

RIVA 128 출시 당시, 3dfx 부두 그래픽스는 3D 하드웨어 벤치마크로 확고히 자리 잡고 있었다. 부두는 뛰어난 성능과 품질을 제공하는 최초의 3D 게임 가속기였다. 그러나 RIVA 128은 부두에 비해 낮은 렌더링 품질과 렌더링 오류로 인해 비판받았다.^[5]

초기 드라이버에서 RIVA 128은 픽셀 단위 대신 폴리곤 단위의 밉맵핑을 사용했다. 픽셀 단위 밉맵핑은 더 높은 품질을 제공하지만 더 많은 요구 사항을 갖는다.^[5] 이 때문에 플레이어가 게임을 진행하며 각 폴리곤에 접근할 때 다양한 텍스처 세부 수준이 자연스럽고 점진적인 픽셀 단위 전환 대신 "팝" 방식으로 나타났다. 엔비디아는 결국 픽셀 단위 모드를 허용하는 드라이버를 출시했다. RIVA 128의 텍스처링과 관련된 또 다른 문제는 자동 밉맵 생성 방식을 사용한다는 점이었다. 이는 밉맵이 없는 게임에서 시각적 품질과 성능을 향상시켰지만, 게임이 프로그래밍되지 않은 방식으로 렌더링되도록 강제하여 예기치 않은 문제를 일으켰다.

NV3의 양선형 필터링은 3Dfx 부두 그래픽스보다 "더 선명"했다. 그러나 부두만큼 텍스처를 흐리게 하지는 않았지만, 저해상도 필터링 알고리즘으로 인해 텍스처에 약간의 노이즈가 생겼다. 폴리곤 간의 눈에 띄는 이음새 문제도 있었다.

이후 드라이버에서는 이러한 이미지 품질 문제가 개선되어 3Dfx 부두 그래픽스와 동등한 이미지 품질을 제공했다. 또한, RIVA 128은 640×480보다 높은 해상도로 렌더링할 수 있어 퀘이크 2 스크린샷에서 볼 수 있듯이 부두 그래픽스보다 뛰어난 품질을 제공할 수 있었다. RIVA 128용으로 출시된 최종 드라이버는 픽셀 단위 밉매핑, 전체 화면 안티앨리어싱(수퍼샘플링)을 지원하며, 품질과 성능을 최적화하기 위한 여러 가지 세부 조정 옵션을 제공한다.

5. 드라이버 및 API

드라이버는 카드가 출시된 상당 기간 동안 상당히 불안정했다. 언급된 Direct3D 문제뿐만 아니라, 카드는 훌륭한 OpenGL 지원도 부족했다.^[8] RIVA 128을 통해 엔비디아는 최고 품질의 OpenGL 지원을 위한 노력을 시작했으며, 결국 이 보드는 뛰어난 OpenGL 성능을 발휘하게 되었다. 엔비디아에게 큰 단점은 RIVA 128의 수명 동안 많은 게임이 3dfx의 독점적인 Glide API를 사용했다는 점이다. 법적으로, 3dfx 카드만 3dfx의 Glide API를 사용할 수 있었다.

경쟁 제품인 ATI 레이지 Pro와 마찬가지로, RIVA 128은 하드웨어 기능 부족으로 인해 인기 있는 언리얼 엔진을 Direct3D 모드에서 가속할 수 없었다. 그러나 엔진의 OpenGL 렌더러를 사용하는 것은 가능했지만, 불행히도 원래 언리얼 엔진에서 OpenGL 지원은 상당히 느리고 버그가 많았다. 퀘이크 III 아레나의 성능은 언리얼 엔진 1보다 더 발전된 엔진을 사용했기 때문에, 해당 엔진이 OpenGL용으로 설계되어 더 나았다.

엔비디아의 최종 RIVA 128 드라이버는 윈도우 9x용으로 완전한 OpenGL 드라이버를 포함하고 있다. 그러나 이 드라이버가 작동하려면 윈도우의 데스크톱 색상 심도를 16비트로 설정해야 한다.

RIVA 128 드라이버는 윈도우 2000과 XP에도 포함되어 있지만 3D 지원이 부족하다. OpenGL 지원이 포함된 베타 드라이버가 한때 엔비디아에 의해 유출되었지만 나중에 취소되었으며, 오늘날 엔비디아의 드라이버 사이트에는 RIVA 128용 윈도우 2000 드라이버가 없다. 베타 드라이버와 윈도우 2000/XP에 포함된 드라이버 모두 Direct3D를 지원할 수 없었다.

6. 성능

1997년 당시 리바 128은 부두 그래픽스에 필적할 수 있는 최초의 2차원/3차원 콤비네이션 카드 중 하나였다.^[19]^[20] 리바 128의 2차원 성능은 품질과 성능 면에서 하이엔드급 2차원 전용 그래픽 카드와 경쟁할 만할 정도로 매우 인상적이었다.

7. 사양 정보

모델	출시	코드명	제조 공정 (nm)^[15]	트랜지스터 수 (백만 개)	다이 크기 (mm²)	버스 인터페이스	코어 클럭 (MHz)	메모리 클럭 (MHz)	코어 구성픽셀 파이프라인: 텍스처 매핑 유닛: 렌더 출력 유닛^영어	필레이트				메모리				TDP (와트)	최신 API 지원
모델	출시	코드명	제조 공정 (nm)^[15]	트랜지스터 수 (백만 개)	다이 크기 (mm²)	버스 인터페이스	코어 클럭 (MHz)	메모리 클럭 (MHz)	코어 구성픽셀 파이프라인: 텍스처 매핑 유닛: 렌더 출력 유닛^영어	MOperations/s	MPixels/s	MTexels/s	MVertices/s	크기 (MB)	대역폭 (GB/s)	버스 타입	버스 폭 (비트)	TDP (와트)	Direct3D	OpenGL
Riva 128	1997년 8월 25일	NV3	SGS 350 nm	4^[16]	90	AGP 1x,^[17] PCI	100	100	1:1:1	100	100	100	0	4	1.6	SDR	128	?	5.0	1.0
Riva 128 ZX	1998년 2월 23일	NV3	SGS/TSMC 350 nm	4^[16]	90	AGP 2x, PCI	100	100	1:1:1	100	100	100	0	8	1.6	SDR	128	?	5.0	1.0

RIVA 128과 RIVA 128 ZX의 차이는 메모리 용량과 RAMDAC 주파수의 차이이다. 그 외의 사양 정보는 같다.

RIVA 128은 Direct3D 5 및 OpenGL API 사양 내에서 렌더링하도록 제작되었다. 이 그래픽 가속기는 SGS-Thomson의 5LM 350 nm 제조 공정으로 제작된 350만 개의 트랜지스터로 구성되어 있으며 100 MHz로 클럭된다.^[2]^[6]^[7] RIVA 128은 1개의 텍스처를 샘플링할 때 클럭당 1 픽셀을 처리할 수 있는 단일 픽셀 파이프라인을 가지고 있다. 초당 1억 픽셀, 초당 150만 개의 25-픽셀 삼각형을 출력하도록 사양이 정해져 있다.^[2] 픽셀 및 정점 캐시에 사용되는 12 KiB의 온칩 메모리가 있다.^[2] 이 칩은 3D 가속을 수행할 때 16비트(Highcolor) 픽셀 형식과 16비트 Z-버퍼로 제한되었다.

RIVA 128 내의 2D 가속기 엔진은 128비트 너비이며 100 MHz로 작동한다. 엔비디아가 언급한 이 "빠르고 넓은" 구성에서 RIVA 128은 경쟁사 대비 GUI 가속에서 훌륭한 성능을 보였다.^[8] 32비트 하드웨어 VESA 호환 SVGA/VGA 코어도 구현되었다. 칩 내의 비디오 가속은 MPEG-2에 최적화되어 있지만 해당 표준을 완전히 가속화하지는 못한다. 최종 그림 출력은 통합된 206 MHz RAMDAC을 통해 라우팅된다.^[2]

엔비디아는 RIVA 128에 4 MiB의 SGRAM을 장착했다. 100 MHz로 클럭되었으며 128비트 메모리 버스를 통해 그래픽 프로세서에 연결되었다.^[2] 이렇게 하면 초당 1.60 기가바이트의 메모리 대역폭이 제공된다.

1998년 초, 엔비디아는 '''RIVA 128 ZX'''라는 새롭게 개선된 버전을 출시했다. NV3의 이 개선된 설계는 메모리 지원을 8MiB로 늘리고 RAMDAC 주파수를 250 MHz로 증가시켰다. 이러한 추가로 인해 RIVA 128 ZX는 더 높은 해상도와 재생률을 지원할 수 있었다.^[10] ZX 버전은 SGS-Thomson과 TSMC에서 제작되었으며 삼성전자의 125MHz로 클럭된 8MB SGRAM 메모리 칩을 사용한다.^[6]^[11]

8. 경쟁 칩셋

참조

_[1] 간행물 NVIDIA Announces Major OEM Design Wins For The RIVA 128 3D Multimedia Accelerator http://www.nvidia.co[...] 1997-08-25
_[2] 웹사이트 RIVA 128 Brochure https://web.archive.[...] 2007-10-09
_[3] 잡지 How Jensen Huang's Nvidia Is Powering the A.I. Revolution https://www.newyorke[...] 2023-11-27
_[4] 뉴스 The 84-Year-Old Man Who Saved Nvidia https://www.wsj.com/[...] 2024-05-18
_[5] 뉴스 Nvidia's RIVA 128 https://www.electron[...] 2019-09-23
_[6] 웹사이트 Nvidia sets unprecedented 3D performance level with new RIVA 128ZX processor press release https://web.archive.[...] 2023-12-03
_[7] 웹사이트 RIVA 128 gains support as preferred Direct3D developer platform press release https://web.archive.[...] 2023-12-03
_[8] 웹사이트 STB VELOCITY 128 REVIEW (PCI) http://members.tripo[...] 1998-02-07
_[9] 웹사이트 Review AGP Graphic Cards http://www.thg.ru/gr[...] 1997-10-27
_[10] 웹사이트 STB Velocity 128 vs STB Velocity 128zx What is the difference? http://groups.google[...] 1998-06-03
_[11] 뉴스 ELSA Victory Erazor LT Riva 128ZX Review https://assets.hardw[...] 1998-10-11
_[12] 웹사이트 RIVA 128/ZX/TNT FAQ http://developer.nvi[...] 2007-10-09
_[13] 웹사이트 The prince of polygons https://www.salon.co[...] 2002-05-16
_[14] 웹사이트 Canopus SPECTRA 2500 Riva TNT https://www.anandtec[...] 1998-09-06
_[15] 웹사이트 3D accelerator database http://vintage3d.org[...]
_[16] 웹사이트 NVIDIA NV3 GPU Specs | TechPowerUp GPU Database https://www.techpowe[...] 2024-08-30
_[17] 웹사이트 RIVA 128/ZX/TNT FAQ http://www.nvidia.co[...]
_[18] 웹사이트 RIVA 128 Brochure https://web.archive.[...] 2007-10-09
_[19] 웹사이트 Rage's Hardware http://members.tripo[...]
_[20] 웹사이트 Review AGP Graphic Cards - THG.RU http://www.thg.ru/gr[...]

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