GeForce 6xxx e o NV40

O NV40 é o chipset usado na série GeForce 6, lançado em abril de 2004. Ele é composto por 220 milhões de transístores, utiliza um barramento de 256 bits com a memória e é produzido usando uma técnica de 0.13 micron. Internamente, ele é composto por 16 unidades de processamento de pixels (que resultam em um fill rate de 6400 megatexels a 400 MHz), 16 unidades de pixel shader, 16 unidades de processamento de texturas e 6 unidades de vertex shader.

As primeiras placas baseadas no NV40 ainda usavam o barramento AGP, mas logo foi feita a migração para o PCI Express, através do uso de um bridge AGP>PCIe (chamado pela nVidia de HSI, ou “High Speed Interconnect”), incluído nos chipsets do NV42 em diante.

O uso do bridge resulta em uma pequena redução de desempenho em relação às placas AGP, devido à conversão dos sinais, embora a diferença na prática seja muito pequena. Note que isso afeta apenas as placas GeForce 6, já que a partir da geração seguinte a nVidia passou a desenvolver chips com suporte nativo ao barramento PCI Express.

O NV40 original foi usado nas placas GeForce 6800 (256 MB, GPU a 325 MHz, memória a 700 MHz), GeForce 6800 GT (256 MB, GPU a 350 MHz e memória a 1.0 GHz) e GeForce 6800 Ultra (256 MB, GPU a 400 MHz e memória a 1.1 GHz), todas em versão AGP. A GeForce 6800 original utilizava memórias DDR convencionais, mas a GT e a Ultra utilizavam memórias GDDR3, o que acentuou a diferença de desempenho.

Estes três modelos custavam (na época de lançamento) entre 449 e 599 dólares, seguindo a estratégia de lançar os modelos mais rápidos dentro da série primeiro, de forma a vender o máximo de unidades a preços altos e só então lançar os modelos de baixo custo.

O chipset NV40 e os chips de memória em uma GeForce 6800 Ultra

Ao longo da segunda metade de 2004 e o ano de 2005, o NV 40 deu origem a 5 variações: NV41, NV42, NV43, NV44 e NV45. Todas elas suportam o Shader Model 3.0 e são compatíveis com o DirectX 9.0c. Isso faz com que, embora o desempenho seja bem diferente, elas estejam apenas um degrau abaixo das GeForce 8 atuais (que suportam o Shader Model 4 e o DirectX 10) em termos de compatibilidade. Até que os títulos que utilizam exclusivamente o DirectX 10 tornem-se norma (o que ainda deve demorar algum tempo), as placas da série GeForce 6 ainda continuarão prestando bons serviços.

O NV41 é uma versão de baixo custo do NV40, que possui um número menor de unidades de processamento. Ele inclui 12 unidades de processamento de pixels, 12 unidades de pixel shader, 12 unidades de processamento de texturas e 5 unidades de vertex shader, contra 16/16/16/6 do NV40.

O NV42, por sua vez, é uma versão do NV41 fabricada usando uma técnica de 0.11 micron, que inclui também suporte ao barramento PCI Express, através da inclusão do bridge HSI. Embora o desempenho da GPU não seja diferente do NV41, as placas baseadas no NV42 são capazes de operar a freqüências um pouco mais altas em overclock, devido ao uso da nova técnica de fabricação.

Estes dois chipsets foram usados nas placas GeForce 6800 XT (256 MB, GPU a 325 MHz e memória a 700 MHz), GeForce 6800 GTO (256 MB, GPU a 350 MHz e memória a 900 MHz) e GeForce 6800 GS (256 MB, GPU a 425 MHz e memória a 1.0 GHz). Estas placas existiriam tanto em versão AGP quanto PCI Express (as PCI Express utilizam o NV42) e, com exceção da 6800 XT (que utiliza memórias DDR convencionais), também utilizavam memórias GDDR3.

Continuando, temos o NV43, que é basicamente um “meio NV40”, com todas as principais especificações reduzidas à metade. Ele possui apenas 8 unidades de processamento de pixels, 8 unidades de pixel shader, 8 unidades de processamento de texturas e 3 unidades de vertex shader, alimentadas por um barramento de 128 bits com a memória. Naturalmente, a “poda” resultou em uma grande redução no desempenho, mas a idéia era essa mesma, já que o NV43 foi criado para ser um chipset de baixo custo.

Em seguida temos o NV44, uma versão ainda mais reduzida, usada em placas de baixo custo, como as GeForce 6200. O NV44 possui apenas 77 milhões de transístores (pouco mais de um terço do NV40) e é equipado com 4 unidades de processamento de pixels, 4 de texturas, 4 de pixel shader e 3 unidades de vertex shader (o único quesito em que ele não perde para o NV43). O barramento com a memória também foi reduzido à metade, para apenas 64 bits.

O NV43 e o NV44 foram usados nas placas da série GeForce 6 de baixo e médio custo, incluindo as GeForce 6200, 6200 TC, 6500, 6600, 6600 LE e 6600 GT.

As GeForce 6200 TC são as versões mais simples, baseadas no NV44. Elas são placas de extremo baixo custo, baseadas no uso do TurboCache, onde a GPU opera a 350 MHz e são usados apenas 16, 32, 64 ou 128 MB de memória DDR dedicada, acessada através de um barramento de 32 ou 64 bits. Graças ao TurboCache, a placa pode utilizar memória compartilhada como complemento para a pouca memória dedicada, mas o desempenho é ruim.

Embora sejam muito lentas se comparado às 6800, elas foram placas bastante populares, devido ao baixo custo. Usando uma 6200 TC com 32 MB você pode jogar Half Life 2 (a 800×600) a 55 FPS (em média), ou o Battlefield 2 (a 1024×760) a 40 FPS. Desde que você mantenha o Antialiasing, o Anisotropic Filtering e outros efeitos desativados, a maioria dos títulos antigos rodam sem maiores problemas, mas, naturalmente, o FPS nos títulos mais atuais é muito baixo.

As GeForce 6200 (sem o “TC”) são versões com mais memória dedicada. Elas são também baseadas no NV44 (ou em uma versão castrada do NV43, onde parte das unidades de processamento são desativadas, de forma que ele fique com o mesmo número de unidades do NV44) e incluem 128 ou 256 MB de memória DDR ou DDR2 dedicada, acessada através de um barramento de 64 bits ou 128 bits (de acordo com o modelo da placa). A freqüência da GPU e da memória também varia de acordo com a série, podendo ser de 300 ou 350 MHz para a GPU e 400, 500 ou 533 MHz para a memória.

Toda essa variação dentro da série GeForce 6200 é justificável por esta ser a série de baixo custo, onde a prioridade é cortar custos e não oferecer um bom desempenho. Além das variações “oficiais” dentro da série existem variações introduzidas pelos fabricantes, que em muitos casos aumentam a freqüência da GPU, ou utilizam módulos de memória mais rápidos como uma forma de diferenciar suas placas em relação às concorrentes. É por isso que reviews com comparações de placas de diferentes fabricantes, baseadas no mesmo chipset, são tão comuns.

As coisas melhoram a partir das GeForce 6600, que são baseadas na versão “completa” do NV43. A série inclui a GeForce 6600 (128 ou 256 MB, GPU a 300 MHz e memória DDR a 500 MHz), GeForce 6600 DDR2 (256 MB, GPU a 350 MHz e memória DDR2 a 800 MHz) e GeForce 6600 GT (128 MB ou 256 MB, GPU a 500 MHz e memória GDDR3 a 1.0 GHz). A GeForce 6600 original ainda usava memórias DDR, daí a baixa frequência efetiva dos módulos, o que limitava bastante o desempenho da placa. A 6600 GT, por sua vez, já utiliza memórias GDDR3, que oferecem uma frequência efetiva duas vezes maior e tempos de acesso mais baixos.

GeForce 6600 GT

Existiram ainda as GeForce 6500 (128 ou 256 MB, GPU a 350 ou 450 MHz e memória a 550 ou 700 MHz) e 6600 LE (128 ou 256 MB, GPU a 300 MHz e memória a 500 MHz), versões de baixo custo baseadas em uma versão castrada do NV43, com apenas 4 unidades de processamento de pixels, pixel shader e texturas, em vez de 8. A redução faz com que a queda de desempenho em relação às GeForce 6600 seja maior do que a diferença de clock sugere. A 6600 LE é especialmente lenta, quase no nível das 6200, devido ao baixo clock da GPU e da memória.

Por estranho que possa parecer, o NV44 foi usado também na GeForce 7100 GS, a placa mais barata dentro da série GeForce 7. Nela o NV44 opera a 350 MHz, com a memória (DDR) a 667 MHz, o que resulta em um desempenho pouca coisa superior ao de uma 6600 LE.

Finalmente, temos o NV45. Ao contrário do que a lógica sugere, ele não é uma versão simplificada do NV44, mas sim uma versão atualizada do NV40, que utiliza o barramento PCI Express, graças à inclusão do bridge HSI. Ele foi utilizado nas versões PCI Express da GeForce 6800 GT e 6800 Ultra e também na GeForce 6800 Ultra Extreme (256 MB, GPU a 450 MHz e memória a 1.2 GHz), que foi a placa mais rápida dentro da família GeForce 6.