سلسلة GeForce 3

تُعدّ سلسلة GeForce 3 (NV20) الجيل الثالث من سلسلة GeForce لوحدات معالجة الرسومات (GPUs) من Nvidia . وقد طُرحت في فبراير 2001، ^{[ 1 ]} حيث طوّرت بنية GeForce بإضافة مُظلّلات بكسل ورؤوس قابلة للبرمجة، وتقنية مُضادّة التعرّج متعددة العينات ، وحسّنت الكفاءة العامة لعملية العرض.

تم الكشف عن بطاقة الرسومات GeForce 3 خلال مؤتمر ومعرض ماك وورلد/طوكيو 2001 في مركز ماكوهاري ميسي ، وقد شغّلت عروضًا تجريبية مباشرة للعبة Junior Lamp من إنتاج بيكسار ولعبة Doom 3 من إنتاج شركة id Software . وأعلنت شركة آبل لاحقًا عن حقوق إطلاق خطها الجديد من أجهزة الكمبيوتر.

تتألف عائلة GeForce 3 من ثلاثة طرازات للمستهلكين: GeForce 3 و GeForce 3 Ti200 و GeForce 3 Ti500 . كما تم طرح نسخة احترافية منفصلة، ​​مزودة بمجموعة ميزات مصممة خصيصًا للتصميم بمساعدة الحاسوب، تحت اسم Quadro DCC .

يتم استخدام نسخة مشتقة من GeForce 3، والمعروفة باسم NV2A ، في جهاز ألعاب Microsoft Xbox .

طُرحت بطاقة GeForce 3 بعد ثلاثة أشهر من استحواذ Nvidia على أصول 3dfx . سُوِّقت باسم nFinite FX Engine ، وكانت أول بطاقة رسومات ثلاثية الأبعاد متوافقة مع معيار Microsoft Direct3D 8.0. مكّنت بنية التظليل القابلة للبرمجة التطبيقات من تشغيل برامج مؤثرات بصرية مخصصة بلغة Microsoft Shader 1.1. يُعتقد أن وحدة معالجة الصور والإضاءة (T&L) ذات الوظائف الثابتة من GeForce 2 كانت لا تزال مُضمَّنة في الشريحة لاستخدامها مع تطبيقات Direct3D 7.0، نظرًا لأن مُظلِّل الرؤوس الفردية لم يكن سريعًا بما يكفي لمحاكاتها آنذاك. ^{[ 2 ]} فيما يتعلق بمعدل نقل البكسل والتكسيل، تحتوي GeForce 3 على أربعة مسارات بكسل، يمكن لكل منها أخذ عينات من نسيجين لكل دورة ساعة. هذا هو نفس تكوين GeForce 2، باستثناء سلسلة GeForce 2 MX الأبطأ.

للاستفادة بشكل أفضل من أداء الذاكرة المتاحة، يحتوي معالج الرسوميات GeForce 3 على نظام فرعي للذاكرة يُطلق عليه اسم بنية ذاكرة Lightspeed (LMA). يتألف هذا النظام من عدة آليات تقلل من التجاوز، وتحافظ على عرض نطاق الذاكرة عن طريق ضغط مخزن العمق (z-buffer )، وتُحسّن إدارة التفاعل مع ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM).

تشمل التغييرات المعمارية الأخرى دعم EMBM ^{[ 3 ] [ 4 ]} (الذي قدمته ماتروكس لأول مرة عام 1999) وتحسينات على وظيفة منع التعرج . كانت رقاقات GeForce السابقة قادرة فقط على تنفيذ منع التعرج المُحسّن (SSAA)، وهي عملية مُرهقة تُعالج الصورة بحجم كبير داخليًا ثم تُصغّرها إلى دقة الإخراج النهائية. يُضيف GeForce 3 طريقتي منع التعرج متعدد العينات (MSAA) ومنع التعرج Quincunx ، وكلاهما يُقدم أداءً أفضل بكثير من منع التعرج المُحسّن على حساب الجودة. مع أخذ العينات المتعددة، تقوم وحدات إخراج العرض بتحسين عينات مخازن Z ومخازن الاستنسل فقط ، وباستخدام هذه المعلومات، تحصل على تفاصيل هندسية أكبر ضرورية لتحديد ما إذا كانت البكسل تُغطي أكثر من كائن مُضلّع واحد. هذا يُجنّب مُظلل البكسل/القطعة الحاجة إلى عرض أجزاء مُتعددة للبكسلات التي يُغطي فيها نفس الكائن جميع البكسلات الفرعية نفسها في البكسل. تفشل هذه الطريقة مع خرائط النسيج ذات الشفافية المتفاوتة (مثل خريطة نسيج تمثل سياجًا شبكيًا). يُعدّ مُضاد التعرج الخماسي مرشحًا للتمويه يُزيح الصورة المُعالجة بمقدار نصف بكسل للأعلى ونصف بكسل لليسار لإنشاء بكسلات فرعية يتم حساب متوسطها معًا بنمط متقاطع قطري، مما يُزيل الحواف الخشنة وبعض تفاصيل الصورة العامة. أخيرًا، تم ترقية وحدات أخذ عينات النسيج في GeForce 3 لدعم الترشيح المتباين الخواص ذي 8 نقاط ، مقارنةً بالحد السابق البالغ نقطتين في GeForce 2. مع تفعيل الترشيح المتباين الخواص ذي 8 نقاط، يمكن أن تصبح الأنسجة البعيدة أكثر وضوحًا بشكل ملحوظ.

يُستخدم في جهاز ألعاب مايكروسوفت إكس بوكس ​​معالج رسومات مشتق من GeForce 3، يُعرف باسم NV2A . يعمل هذا المعالج بنفس تردد معالج GeForce 3 الأصلي، ولكنه يتميز بمعالج تظليل إضافي للرؤوس، مما يوفر أداءً يُعادل أداء GeForce 4 Ti. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

تتمتع وحدة معالجة الرسومات GeForce 3 (NV20) بنفس معدل نقل البكسل والتكسيل النظري لكل دورة ساعة مثل GeForce 2 (NV15). وتعمل GeForce 2 Ultra بتردد أعلى بنسبة 25% من GeForce 3 الأصلية، و43% أعلى من Ti200؛ مما يعني أنه في بعض الحالات، مثل اختبارات Direct3D 7 T&L، قد تتفوق GeForce 2 Ultra، وأحيانًا حتى GTS، على GeForce 3 وTi200، لأن وحدات معالجة الرسومات الأحدث تستخدم نفس وحدة T&L ذات الوظيفة الثابتة، ولكن بتردد أقل. ^{[ 11 ]} كما تتمتع GeForce 2 Ultra بنطاق ترددي خام كبير للذاكرة، لا يضاهيها إلا GeForce 3 Ti500. ومع ذلك، عند مقارنة أداء منع التعرج، تتفوق GeForce 3 بشكل واضح بفضل دعمها لتقنية MSAA وكفاءة إدارة نطاق تردد الذاكرة/معدل التعبئة.

عند مقارنة قدرات التظليل مع بطاقة Radeon 8500، لاحظ المراجعون دقة فائقة مع بطاقة ATi. ^{[ 12 ]}

جددت شركة إنفيديا تشكيلة منتجاتها في أكتوبر 2001 بإصدار بطاقتي GeForce 3 Ti200 وTi500. تزامن ذلك مع إصدار شركة ATI لبطاقتي Radeon 7500 و Radeon 8500. تتميز بطاقة Ti500 بترددات أعلى للمعالج والذاكرة (240  ميجاهرتز للمعالج و250  ميجاهرتز للذاكرة) مقارنةً ببطاقة GeForce 3 الأصلية (200  ميجاهرتز/230  ميجاهرتز)، وتُضاهي أداء بطاقة Radeon 8500 بشكل عام. أما بطاقة Ti200، فتأتي بتردد أقل (175  ميجاهرتز/200  ميجاهرتز)، مما يجعلها الأقل سعرًا بين إصدارات GeForce 3، إلا أنها تتفوق على بطاقة Radeon 7500 من حيث السرعة والميزات، على الرغم من افتقارها إلى دعم الشاشات المزدوجة.

تم إصدار GeForce3 و Ti500 الأصليين فقط في تكوينات 64 ميجابايت، بينما تم إصدار Ti200 أيضًا كإصدارات 128 ميجابايت.

كانت بطاقة GeForce 4 Ti (NV25)، التي طُرحت في أبريل 2002، نسخة مُحسّنة من معمارية GeForce 3. ^{[ 13 ] [ 14 ]} كانت GeForce 4 Ti مشابهة جدًا لـ GeForce 3؛ تمثلت الاختلافات الرئيسية في سرعات أعلى للمعالج والذاكرة، ووحدة تحكم ذاكرة مُعدّلة، ومُظلّلات مُحسّنة للرؤوس والبكسل ، وتقنية منع التعرّج المادية ، وتشغيل أقراص DVD. كما تمّ نقل دعم الشاشات المزدوجة من GeForce 2 MX. مع إطلاق GeForce 4 Ti 4600 كمنتج رائد جديد، بدأت نهاية GeForce 3 Ti 500 التي كانت تعاني من صعوبة في الإنتاج بسبب انخفاض معدلات الإنتاج، وتم استبدالها لاحقًا بـ GeForce 4 Ti 4200 الأرخص سعرًا ولكنها ذات أداء مماثل. ^{[ 15 ]} كما تم الإعلان في نفس الوقت عن GeForce 4 MX (NV17)، والتي على الرغم من اسمها، كانت أقرب من حيث البنية ومجموعة الميزات إلى GeForce 2 (NV 11 وNV15). ^{[ 16 ]} استمر إنتاج GeForce 3 Ti200 لفترة وجيزة نظرًا لموقعها المتميز بين GeForce 4 Ti4200 (المتأخرة) وGeForce 4 MX460، حيث قدمت أداءً مكافئًا لـ MX460 المتوافقة مع DirectX 7.0 مع دعم كامل لـ DirectX 8.0، على الرغم من افتقارها إلى دعم الشاشات المزدوجة. ^{[ 17 ]} مع ذلك، أصدرت شركة ATI بطاقة Radeon 8500LE (نسخة بتردد أقل من 8500) والتي تفوقت على كل من Ti200 وMX460. ودفع هذا الإجراء شركة Nvidia إلى طرح Ti4200 قبل الموعد المحدد، وبسعر مماثل لـ MX 460، ثم أوقفت إنتاج Ti200 بحلول صيف 2002 بسبب تشابه التسمية مع سلسلتي GeForce 4 MX وTi. ولا تزال GeForce 3 Ti200 تتفوق على Radeon 9000 (RV250) التي طُرحت في نفس وقت إيقاف إنتاج Ti200؛ فبخلاف 8500LE التي كانت مجرد نسخة بتردد أقل من 8500، كانت 9000 إعادة تصميم جذرية لتقليل تكلفة الإنتاج واستهلاك الطاقة. كان أداء بطاقة Radeon 9000 مكافئًا لأداء بطاقة GeForce 4 MX440. ^{[ 18 ]}

• جميع النماذج مصنوعة باستخدام عملية تصنيع TSMC بتقنية 150  نانومتر
• تدعم جميع الطرازات Direct3D 8.0 و OpenGL 1.3
• تدعم جميع النماذج نسيجًا ثلاثي الأبعاد، وبنية ذاكرة Lightspeed (LMA)، ومحرك nFiniteFX، ومخازن الظلال.

أوقفت شركة Nvidia دعم برامج التشغيل لسلسلة GeForce 3.

• بطاقة الرسومات
• وحدة معالجة الرسومات
• كيلفن (البنية الدقيقة)

• إنفيديا: جي فورس 3 - وحدة معالجة الرسومات ذات التأثيرات اللانهائية
• برامج تشغيل ForceWare 81.98، الإصدار النهائي لبرامج تشغيل Windows 9x/ME
• برامج تشغيل ForceWare 93.71، الإصدار النهائي لبرامج تشغيل Windows XP
• موقع Anandtech: بطاقة رسومات Nvidia GeForce3
• موقع Anandtech: تشكيلة منتجات Nvidia الخريفية: GeForce3 Titanium
• قاعدة بيانات وحدات معالجة الرسومات من techPowerUp!