在科技飞速发展的历程中,N 卡显卡从初出茅庐到如今在图形处理领域占据统治地位,其发展轨迹宛如一部波澜壮阔的传奇史诗。自 1993 年 NVIDIA 公司创立以来,N 卡便踏上了一段充满挑战与创新的征程,深刻地改变了游戏、影视、科学计算等诸多领域的面貌。

1995 年,NVIDIA 推出了首款产品 NV1,这款产品具备处理 2D 和 3D 视频的能力,还融入了音频处理硬件,并为世嘉土星游戏机的控制器提供支持,使桌面显卡也能使用该控制器。其独特之处在于采用二次曲面作为最基本的几何图元,但这一创新却给游戏开发者带来了难题,因为当时微软发布的 DirectX 游戏 API 以多边形作为基本图元,导致 NV1 在市场上遭遇挫折,尽管借助世嘉土星和桌面市场的销售勉强维持,但整体表现并不理想。
随后,NVIDIA 在 1997 年推出 Riva 128(NV3),它将基本几何图元从四边形转变为更常见的多边形,大大提升了游戏对其的支持度。该 GPU 有两个主要版本,Riva 128 和 Riva 128 ZX,二者在显存、时钟速度等方面存在差异,凭借能同时加速 2D 和 3D 图形的能力,在市场上获得了一定的成功,为 NVIDIA 赢得了一定的声誉。
1998 年发布的 Riva TNT(NV4)进一步改进,支持 32 位 “真彩色”,扩展了显存至 16MB SDR SDRAM,性能得到提升。NVIDIA 也从此时开始大力更新驱动程序,以改善兼容性和性能。尽管原计划冲击性能榜首的高频率版本因过热问题未能实现,但在发布 “雷管” 驱动后,性能显著提升,加之相比竞争对手 3dfx 的 Voodoo 2,其能同时处理 2D 和 3D 视频,成本更为友好,因此大获成功。
1999 年的 Riva TNT2(NV5)在架构上与 Riva TNT 相似,但通过改进渲染引擎,在相同频率下性能提升 10% – 17%,还增加了对 AGP 4x 插槽的支持,显存翻倍至 32MB,并过渡到 250nm 制程,使其频率可提升至 175MHz,与 3dfx 的 Voodoo 3 展开了激烈竞争。
同年年底,NVIDIA 推出 GeForce 256(NV10),具有里程碑意义。NVIDIA 首次将其称为 “GPU”,该显卡集成了硬件 T&L(变换和照明)处理等新功能,支持高达 64MB 的 DDR SDRAM,运行频率可达 166MHz,性能比 NV5 快 50%,并全面支持 Direct3D 7,助力 NVIDIA 在市场上取得重大突破,也标志着 NVIDIA 与 GeForce 品牌辉煌历程的开端。此后,NVIDIA 又陆续推出 GeForce 2 的多个变体,增加了对多显示器设置的支持,并收购了 3dfx,进一步巩固了其市场地位。
2003 年发布的 GeForce FX 系列是 GeForce 显卡的第五代产品,支持 Direct3D 9 和多种新的内存技术,如 DDR 2、GDDR 2 和 GDDR3,同时首次尝试使用超过 128 位的内存数据总线。其中,GeForce FX 5800 因配备大型散热器且风扇噪音大,被戏称为 “吸尘器”。
紧接着的 GeForce 6 系列(NV40)开启了 NVIDIA 的 SLI 技术时代,允许用户通过多卡互联提升性能。旗舰产品 GeForce 6800 Ultra 集成了 2.22 亿个晶体管,拥有 16 像素超标量流水线和六个顶点着色器,支持 Shader Model 3.0,兼容 DirectX 9.0c 和 OpenGL 2.0,还具备 NVIDIA PureVideo 技术,可在低 CPU 占用下解码多种视频格式,大获成功。
2005 年的 GeForce 7 系列中,7800 GTX 表现出色,凭借巧妙的散热设计,时钟速度可提升至 550MHz,展现出强大的性能。
在与 ATI(后被 AMD 收购)的长期竞争中,NVIDIA 不断创新。在 DX9 时期,投入大量资源研发的 GeForce 6 系列高端型号支持 SM3.0 技术,随着相关游戏增多,ATI 显卡因不具备此功能而在中高端市场溃败。然而,AMD 的 HD4800 系列显卡凭借高频小核心低成本策略,成功使市场重回双雄争霸局面。
但 NVIDIA 凭借雄厚家底,在每一代显卡研发上投入巨大。2012 年发布的开普勒架构 GTX680 显卡意义非凡,它不仅帮助 NVIDIA 夺回单芯显卡卡皇宝座,更成为 NV 游戏显卡发展方向的转折点。开普勒架构抛弃以往理念,大幅强化图形游戏性能,使 GPU 能效比大幅提升,计算卡和游戏卡分开发展的策略也被广泛认可。麦克斯韦架构在此基础上更进一步,改变 CUDA 核心逻辑控制单元,提升了工作效率,让 N 卡能耗比彻底拉开与 A 卡的距离。
到了帕斯卡架构的 GTX 10 系列显卡,在能效比更高的架构和 16nm 新制程加持下,性能提升幅度达 70%,中端的 GTX 1060 性能齐平上代次旗舰 GTX 980,成为 N 卡历史上最畅销的显卡。在高端领域,A 卡更是难以抗衡,如旗舰 RX VEGA 64 比 GTX 1080 晚发布且性能持平但功耗翻倍,与 GTX 1080 Ti 相比差距更大。
2018 年,NVIDIA 推出图灵架构显卡,通过 RT Core 和 Tensor Core 使显卡算力支持实时光线追踪,让画面更贴近现实。尽管初期因性价比和新技术推广问题饱受争议,但凭借 N 卡一贯的能耗比和性能优势,以及新技术在未来的潜力,NVIDIA 依然稳固地占据着行业主导地位。从 NV1 的艰难起步到如今引领行业潮流,N 卡显卡的历史是一部不断突破、持续创新的奋斗史,它还将在未来科技发展中续写怎样的辉煌篇章,令人拭目以待。