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지포스 3 시리즈

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목차

1. 개요

지포스 3 시리즈는 엔비디아가 2001년에 출시한 그래픽 처리 장치(GPU) 제품군이다. 이 시리즈는 nFinite FX 엔진을 통해 마이크로소프트 다이렉트3D 8.0을 지원하며, 프로그래밍 가능한 셰이더 아키텍처를 도입하여 사용자 정의 시각 효과를 구현할 수 있게 했다. 지포스 3는 라이트스피드 메모리 아키텍처(LMA)를 통해 메모리 성능을 향상시켰고, 멀티 샘플링 안티앨리어싱(MSAA)과 8-탭 이방성 필터링을 지원하여 그래픽 품질을 개선했다. 주요 모델로는 Ti200과 Ti500이 있으며, 2001년 10월에 출시되었다. 지포스 3 시리즈는 윈도우 9x, 2000, XP 운영 체제를 지원했으며, 후속 제품은 지포스 4 시리즈이다.

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지포스 3 시리즈
GeForce 3 시리즈
일반 정보
코드명NV20
출시일2001년 2월 27일
모델GeForce 3 시리즈
GeForce 3 Ti 시리즈
미드레인지GeForce 3, Ti 200
하이엔드GeForce 3, Ti 500
Direct3D 버전Direct3D 8.0
버텍스 셰이더 1.1
픽셀 셰이더 1.1
OpenGL 버전OpenGL 1.3
이전 세대GeForce 2 시리즈
다음 세대GeForce 4 시리즈
지원 상태지원 중단
아키텍처Kelvin
GeForce 3 시리즈 로고
GeForce 3 시리즈 로고

2. 아키텍처



지포스 3는 엔비디아가 3dfx의 자산을 인수한 지 3개월 후에 출시되었다. 이 제품은 ''nFinite FX 엔진''으로 마케팅되었으며, 최초의 마이크로소프트 다이렉트3D 8.0 호환 3D 카드였다. 이 제품의 프로그래밍 가능한 셰이더 아키텍처는 응용 프로그램이 마이크로소프트 셰이더 언어 1.1에서 사용자 정의 시각 효과 프로그램을 실행할 수 있게 했다. 지포스 2의 고정 기능 T&L 하드웨어가 다이렉트3D 7.0 응용 프로그램과 함께 사용하기 위해 칩에 여전히 포함되어 있었던 것으로 여겨지는데, 단일 정점 셰이더가 이를 에뮬레이션하기에 아직 충분히 빠르지 않았기 때문이다.[2] 순수한 픽셀 및 텍셀 처리량 측면에서, 지포스 3는 클럭당 두 개의 텍스처를 샘플링할 수 있는 4개의 픽셀 파이프라인을 가지고 있다. 이는 느린 지포스 2 MX 라인을 제외하면 지포스 2와 동일한 구성이다.

사용 가능한 메모리 성능을 더 잘 활용하기 위해, 지포스 3는 ''Lightspeed Memory Architecture''(LMA)라는 메모리 하위 시스템을 갖추고 있다. 이는 오버드로우를 줄이고, z-버퍼 (깊이 버퍼)를 압축하여 메모리 대역폭을 절약하며, DRAM과의 상호 작용을 더 잘 관리하는 여러 메커니즘으로 구성되어 있다.

다른 아키텍처 변경 사항으로는 EMBM 지원[3][4] (1999년 매트록스에서 처음 도입)과 안티앨리어싱 기능 개선이 있다. 이전 지포스 칩은 슈퍼 샘플링 안티앨리어싱(SSAA)만 수행할 수 있었는데, 이는 이미지를 내부적으로 큰 크기로 렌더링한 다음 최종 출력 해상도로 축소하는 까다로운 프로세스였다. 지포스 3는 멀티 샘플링 안티앨리어싱(MSAA)과 Quincunx 안티앨리어싱 방식을 추가했는데, 이 두 가지 방식 모두 품질을 희생하는 대신 슈퍼 샘플링 안티앨리어싱보다 훨씬 더 나은 성능을 낸다. 멀티 샘플링을 사용하면 렌더 출력 유닛은 Z-버퍼와 스텐실 버퍼만 슈퍼 샘플링하며, 이 정보를 사용하여 픽셀이 둘 이상의 다각형 객체를 덮는지 여부를 결정하는 데 필요한 더 큰 지오메트리 세부 정보를 얻는다. 이렇게 하면 동일한 객체가 픽셀 내의 동일한 서브 픽셀을 모두 덮는 픽셀에 대해 픽셀/프래그먼트 셰이더가 여러 프래그먼트를 렌더링할 필요가 없다. 이 방식은 투명도가 다양한 텍스처 맵(예: 체인 링크 울타리를 나타내는 텍스처 맵)에서는 실패한다. Quincunx 안티앨리어싱은 렌더링된 이미지를 반 픽셀 위로, 반 픽셀 왼쪽으로 이동시켜 서브 픽셀을 생성한 다음 대각선 십자 패턴으로 평균화하여 울퉁불퉁한 가장자리는 물론 전체 이미지 세부 정보도 파괴하는 블러 필터이다. 마지막으로, 지포스 3의 텍스처 샘플링 유닛은 이전 지포스 2의 2-탭 제한에 비해 8-탭 이방성 필터링을 지원하도록 업그레이드되었다. 8-탭 이방성 필터링을 활성화하면 멀리 떨어진 텍스처가 눈에 띄게 더 선명해질 수 있다.

NV2A로 알려진 지포스 3의 파생 제품은 마이크로소프트 Xbox 게임 콘솔에 사용된다.[5][6][7][8]

2. 1. 프로그래머블 셰이더

최초의 지포스 3는 엔비디아가 3dfx를 인수한 지 3달 뒤인 2001년 3월에 공개되었다.[2] 지포스 3는 ''nFinite FX 엔진''으로 마케팅되었으며, 최초의 마이크로소프트 다이렉트3D 8.0 호환 3D 카드였다. 버텍스 셰이더 및 픽셀 셰이더는 다이렉트엑스 8.0 규격을 요구하는 장치이며 조그마한 사용자 정의 트랜스폼(transform), 빛 반사(lighting), 퍼 픽셀(per-pixel) 프로그램을 실행하기 위해 고안되었다. 지포스 2에는 프로그래머블 픽셀 셰이더가 없었지만, 지포스 3는 카드의 유동성을 크게 증가시켰다. 응용 프로그램은 마이크로소프트 셰이더 언어 1.1에서 사용자 정의 시각 효과 프로그램을 실행할 수 있었다.[2] 지포스 2의 고정 기능 T&L 하드웨어가 다이렉트3D 7.0 응용 프로그램과 함께 사용하기 위해 칩에 여전히 포함되어 있었던 것으로 여겨지는데, 단일 정점 셰이더가 이를 에뮬레이션하기에 아직 충분히 빠르지 않았기 때문이다.[2]

지포스 3는 ''Lightspeed Memory Architecture''(LMA)라는 메모리 하위 시스템을 갖추고 있다. 이는 오버드로우를 줄이고, z-버퍼 (깊이 버퍼)를 압축하여 메모리 대역폭을 절약하며, DRAM과의 상호 작용을 더 잘 관리하는 여러 메커니즘으로 구성되어 있다.

다른 아키텍처 변경 사항으로는 EMBM 지원[3][4] (1999년 매트록스에서 처음 도입)과 안티앨리어싱 기능 개선이 있다. 이전 지포스 칩은 슈퍼 샘플링 안티앨리어싱(SSAA)만 수행할 수 있었지만, 지포스 3는 멀티 샘플링 안티앨리어싱(MSAA)과 Quincunx 안티앨리어싱 방식을 추가했는데, 이 두 가지 방식 모두 품질을 희생하는 대신 슈퍼 샘플링 안티앨리어싱보다 훨씬 더 나은 성능을 낸다. 또한, 지포스 3의 텍스처 샘플링 유닛은 이전 지포스 2의 2-탭 제한에 비해 8-탭 이방성 필터링을 지원하도록 업그레이드되었다.

2. 2. 라이트스피드 메모리 아키텍처 (LMA)

지포스 3는 사용 가능한 메모리 성능을 더 잘 활용하기 위해 ''Lightspeed Memory Architecture''(LMA)라는 메모리 하위 시스템을 갖추고 있다.[2] 이는 오버드로우를 줄이고, z-버퍼 (깊이 버퍼)를 압축하여 메모리 대역폭을 절약하며, DRAM과의 상호 작용을 더 잘 관리하는 여러 메커니즘으로 구성되어 있다.[2]

다른 아키텍처 변경 사항으로는 EMBM 지원[3][4] (1999년 매트록스에서 처음 도입)과 안티앨리어싱 기능 개선이 있다. 이전 지포스 칩은 슈퍼 샘플링 안티앨리어싱(SSAA)만 수행할 수 있었는데, 이는 이미지를 내부적으로 큰 크기로 렌더링한 다음 최종 출력 해상도로 축소하는 까다로운 프로세스였다. 지포스 3는 멀티 샘플링 안티앨리어싱(MSAA)과 Quincunx 안티앨리어싱 방식을 추가했는데, 이 두 가지 방식 모두 품질을 희생하는 대신 슈퍼 샘플링 안티앨리어싱보다 훨씬 더 나은 성능을 낸다.[2] 멀티 샘플링을 사용하면 렌더 출력 유닛은 Z-버퍼와 스텐실 버퍼만 슈퍼 샘플링하며, 이 정보를 사용하여 픽셀이 둘 이상의 다각형 객체를 덮는지 여부를 결정하는 데 필요한 더 큰 지오메트리 세부 정보를 얻는다. 이렇게 하면 동일한 객체가 픽셀 내의 동일한 서브 픽셀을 모두 덮는 픽셀에 대해 픽셀/프래그먼트 셰이더가 여러 프래그먼트를 렌더링할 필요가 없다. 이 방식은 투명도가 다양한 텍스처 맵(예: 체인 링크 울타리를 나타내는 텍스처 맵)에서는 실패한다.[2] Quincunx 안티앨리어싱은 렌더링된 이미지를 반 픽셀 위로, 반 픽셀 왼쪽으로 이동시켜 서브 픽셀을 생성한 다음 대각선 십자 패턴으로 평균화하여 울퉁불퉁한 가장자리는 물론 전체 이미지 세부 정보도 파괴하는 블러 필터이다. 마지막으로, 지포스 3의 텍스처 샘플링 유닛은 이전 지포스 2의 2-탭 제한에 비해 8-탭 이방성 필터링을 지원하도록 업그레이드되었다. 8-탭 이방성 필터링을 활성화하면 멀리 떨어진 텍스처가 눈에 띄게 더 선명해질 수 있다.[2]

2. 3. 안티앨리어싱 (Anti-Aliasing, AA) 개선

지포스 3는 메모리 성능을 개선하기 위해 Lightspeed Memory Architecture (LMA)를 도입했다. 이는 오버드로우 감소, z-버퍼 압축, DRAM 관리 개선 등의 기능을 포함한다.[2] 이전 지포스 칩은 슈퍼 샘플링 안티앨리어싱(SSAA)만 지원했지만, 지포스 3는 Quincunx 안티앨리어싱 방식과 멀티 샘플링 안티앨리어싱(MSAA)을 추가하여 성능을 향상시켰다.[2] 멀티 샘플링은 Z-버퍼와 스텐실 버퍼만 슈퍼 샘플링하여 픽셀/프래그먼트 셰이더가 여러 프래그먼트를 렌더링할 필요를 줄였다. Quincunx 안티앨리어싱은 렌더링된 이미지를 이동하고 평균화하여 블러 필터를 생성하는 방식이다. 또한, 지포스 3의 텍스처 샘플링 유닛은 8-탭 이방성 필터링을 지원하여 멀리 있는 텍스처를 더 선명하게 표현할 수 있게 되었다.[2]

3. 성능

지포스 3 GPU (NV20)는 지포스 2 (NV15)와 동일한 클럭당 이론적 픽셀 및 텍셀 처리량을 가지고 있다.[9] 지포스 2 울트라는 초기 지포스 3보다 25%, Ti200보다 43% 더 빠른 클럭으로 작동한다. 이는 Direct3D 7 T&L 벤치마크와 같은 특정 상황에서 최신 GPU가 동일한 고정 기능 T&L 유닛을 사용하지만 클럭이 낮기 때문에 지포스 2 울트라, 때로는 GTS조차도 지포스 3 및 Ti200보다 성능이 뛰어날 수 있음을 의미한다.[9] 지포스 2 울트라는 또한 상당한 원시 메모리 대역폭을 가지고 있으며, 이는 지포스 3 Ti500만이 일치한다. 그러나 안티앨리어싱 성능을 비교할 때 지포스 3는 MSAA 지원 및 메모리 대역폭/필레이트 관리 효율성으로 인해 분명히 우수하다.

셰이딩 기능을 라데온 8500과 비교했을 때, 리뷰어들은 ATi 카드에서 더 뛰어난 정밀도를 언급했다.[10]

4. 제품 포지셔닝

엔비디아는 2001년 10월 지포스 3 Ti200과 Ti500을 출시하며 제품군을 새롭게 단장했다. 이는 ATI가 라데온 8500 및 라데온 7500을 출시한 시기와 일치한다. Ti500은 기존 지포스 3(200MHz 코어/230MHz RAM)보다 더 높은 코어 및 메모리 클럭(240MHz 코어/250MHz RAM)을 가지며, 일반적으로 라데온 8500과 동등한 성능을 보였다. Ti200은 가장 느리고 저렴한 지포스 3 제품이었다. 더 낮은 클럭(175MHz/200MHz)으로 작동했지만, 듀얼 모니터 구현 외에는 속도와 기능 면에서 라데온 7500을 능가했다.

기존 지포스 3는 64MiB 구성으로만 출시되었지만, Ti200과 Ti500은 128MiB 버전으로도 출시되었다.

5. 사양

지포스 3 시리즈의 모든 모델은 TSMC의 150 nm 공정으로 제작되었으며, Direct3D 8.0 및 OpenGL 1.3을 지원한다. 또한 3D 텍스처, Lightspeed 메모리 아키텍처 (LMA), nFiniteFX 엔진, 섀도 버퍼를 지원한다.

카드 모델코드 이름제조 공정코어 클럭코어 디자인텍스처 필 레이트메모리 클럭메모리 종류메모리 버스메모리 대역폭다이렉트 버전
지포스 3 Ti 200NV200.15um175MHz1:8:41400MTexels/초200MHzDDR128 비트6.40GB/초8
지포스 3200MHz1600MTexels/초230MHz7.36GB/초
지포스 3 Ti 500240MHz1920MTexels/초250MHz8.00GB/초



'''코어 디자인''' = # 버텍스 셰이더 : # 픽셀 파이프라인 : # ROP

모델출시코드명트랜지스터 (백만)다이 크기 (mm2)버스 인터페이스코어 클럭 (MHz)메모리 클럭 (MHz)코어 구성필 레이트메모리성능 (GFLOPS
FP32)		TDP (와트)
MOperations/sMPixels/sMTexels/sMVertices/s크기 (MB)대역폭 (GB/s)버스 유형버스 폭 (비트)
지포스 3 Ti2002001년 10월 1일NV2057128AGP 4x, PCI1752004:1:8:4700700140043.7564
128		6.4DDR1288.750?
지포스 32001년 2월 27일200230800800160050647.3610.00?
지포스 3 Ti5002001년 10월 1일24025096096019206064
128		8.012.0029


6. 단종

Nvidia는 지포스 3 시리즈에 대한 드라이버 지원을 중단했다.


  • 윈도우 9x 및 윈도우 ME: 81.98은 2005년 12월 21일 출시되었다. [http://www.nvidia.com/object/win9x_81.98.html 다운로드]; [http://www.nvidia.com/object/81.98_9x_supported.html 제품 지원 목록 윈도우 95/98/Me].
  • 윈도우 2000, 32비트 윈도우 XP 및 미디어 센터 에디션: 93.71은 2006년 11월 2일 출시되었다. [https://www.nvidia.com/download/driverResults.aspx/5/ 다운로드]
  • * 참고: 94.24(2006년 5월 17일 출시)가 지포스 3 시리즈를 지원한다는 문서의 주장에도 불구하고, 지원하지 않는다.


윈도우 2000/XP용 드라이버는 윈도우 비스타 및 7과 같은 이후 버전의 윈도우에서도 설치할 수 있지만, 이러한 운영 체제의 데스크톱 컴포지션 또는 에어로 효과는 지원하지 않는다.

[http://www.nvidia.com/object/win9x_archive.html 윈도우 95/98/Me 드라이버 아카이브]

[http://www.nvidia.com/object/winxp-2k_archive.html 윈도우 XP/2000 드라이버 아카이브]

7. 후속 제품

지포스 4 시리즈 (Non-MX)는 2002년 4월에 출시되었으며,지포스 3 시리즈 아키텍처를 개선한 제품이다.[11][12][13] 저가형 모델인 지포스 4 MX는 설계 측면에서 지포스 2에 더 가까웠다.[14]

참조

[1] 웹사이트 NVIDIA GeForce3 Roundup - July 2001 https://www.anandtec[...]
[2] 웹사이트 Programming at Last https://paroj.github[...]
[3] 웹사이트 April 2002 3Digest - NVIDIA GeForce3 http://ixbtlabs.com/[...]
[4] 웹사이트 GeForce RTX 20 Series Graphics Cards and Laptops https://www.nvidia.c[...]
[5] 웹사이트 Microsoft clarify NV2A https://www.eurogame[...] 2024-10-10
[6] IGN Graphics Processor Specifications https://web.archive.[...] IGN 2001
[7] 웹사이트 Anandtech Microsoft's Xbox http://www.anandtech[...] Anandtech.com 2024-10-10
[8] 뉴스 TSMC starts fabbing Nvidia Xbox chips https://www.theregis[...] 2001-02-14
[9] 웹사이트 NVIDIA's GeForce3 graphics processor https://techreport.c[...] 2017-06-25
[10] 웹사이트 ATI's Radeon 8500: Off the beaten path https://techreport.c[...] 2017-06-25
[11] 웹사이트 Nvidia GeForce4 - NV17 and NV25 Come to Life http://www.anandtech[...] AnandTech 2024-10-01
[12] 웹사이트 A look at NVIDIA's GeForce4 chips https://techreport.c[...] 2002-02-06
[13] 웹사이트 ActiveWin.Com: NVIDIA GeForce 4 Ti 4600 - Review http://www.activewin[...]
[14] 웹사이트 Nvidia GeForce4 Ti 4400 and GeForce4 Ti 4600 (NV25) Review https://web.archive.[...] Pricenfees 2024-10-01


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