ريفا 128

كانت وحدة معالجة الرسومات RIVA 128 ، أو " NV3 "، وحدة معالجة رسومات للمستهلكين ، طورتها شركة Nvidia عام 1997. وكانت أول منتج من Nvidia يدمج تسريع الرسومات ثلاثية الأبعاد بالإضافة إلى تسريع الرسومات ثنائية الأبعاد والفيديو التقليدي. واسمها اختصار لعبارة Real -time Interactive Video and Animation Accelerator ( مسرّع الفيديو والرسوم المتحركة التفاعلي في الوقت الحقيقي ). ^{[ 2 ]}

جاء معالج الرسوميات RIVA 128 بعد معالج الرسوميات NV1 الأقل نجاحًا من شركة Nvidia ، وكان أول منتج يحظى باعتراف واسع النطاق من الشركة. كما مثّل تحولًا جذريًا في توجه Nvidia التكنولوجي.

بحلول عام 1996، كانت شركة إنفيديا تعاني من وضع مالي متردٍ. فقد سعت في البداية إلى استخدام تقنية عرض مختلفة تمامًا تُسمى رسم الخرائط النسيجية التربيعية مع منتجها الأول، NV1. ^{[ 3 ]} ثم أمضت الشركة عامًا كاملًا في محاولة استخدام تقنيتها الأقل كفاءة لبناء شريحة الرسومات لجهاز ألعاب الفيديو دريم كاست من سيجا . ^{[ 4 ]} اضطرت سيجا في النهاية إلى إيقاف مشروع إنفيديا والتحول إلى مورد آخر، لكنها اقتنعت بإبقاء إنفيديا قائمة باستثمار قدره 5 ملايين دولار. ^{[ 4 ]}

قامت شركة إنفيديا بعد ذلك بتسريح نصف موظفيها البالغ عددهم 100 موظف، وركزت مواردها المتبقية على تطوير جهاز RIVA 128. ^{[ 3 ]} وبحلول وقت إطلاق RIVA 128 في أغسطس 1997، كانت إنفيديا تعاني من ضائقة مالية شديدة، حيث لم يتبق لديها سوى رواتب شهر واحد. ^{[ 3 ]} وقد أدى هذا الوضع المتردي للغاية إلى ما يُعرف اليوم بـ"الشعار غير الرسمي للشركة": "شركتنا على بُعد ثلاثين يومًا من الإفلاس". ^{[ 3 ]}

صُممت بطاقة RIVA 128 لتقديم الرسومات باستخدام مواصفات Direct3D 5 وOpenGL API . وقد صُممت لتسريع Direct3D إلى أقصى حد ممكن، على عكس شريحة NV1 من Nvidia. صُممت شريحة NV1 لتقنية عرض مختلفة تمامًا تُسمى رسم الخرائط النسيجية التربيعية، وهي غير مدعومة من Direct3D. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

يتكون مُسرِّع الرسومات من 3.5 مليون ترانزستور، مُصنَّعة بتقنية 5LM 350 نانومتر من شركة SGS-Thomson، ويعمل بتردد 100 ميجاهرتز . ^{[ 2 ] [ 6 ] [ 7 ]} يتميز معالج RIVA 128 بخط أنابيب بكسل واحد ، قادر على معالجة بكسل واحد لكل دورة ساعة عند أخذ عينة من نسيج واحد. وهو مُصمَّم لإخراج 100 مليون بكسل في الثانية، و1.5 مليون مثلث مكون من 25 بكسل في الثانية. ^{[ 2 ]} يحتوي المعالج على 12 كيلوبايت من الذاكرة المدمجة، تُستخدم لتخزين البكسلات ورؤوسها. ^{[ 2 ]} كانت الشريحة محدودة بتنسيق بكسل 16 بت ( Highcolor ) عند إجراء تسريع ثلاثي الأبعاد، بالإضافة إلى مخزن مؤقت للعمق (Z-buffer ) بسعة 16 بت .

يتميز مُسرّع الرسومات ثنائية الأبعاد في معالج RIVA 128 بعرض 128 بت ويعمل بتردد 100  ميجاهرتز. في هذا التكوين "السريع والواسع"، كما وصفته شركة Nvidia، حقق معالج RIVA 128 أداءً ممتازًا في تسريع واجهة المستخدم الرسومية مقارنةً بالمنافسين. ^{[ 8 ]} كما تم دمج نواة SVGA / VGA متوافقة مع معيار VESA للأجهزة، بعرض 32 بت . تم تحسين تسريع الفيديو المدمج في الشريحة لتقنية MPEG-2، ولكنه لا يدعم التسريع الكامل لهذا المعيار. يتم توجيه مخرج الصورة النهائي عبر وحدة RAMDAC مدمجة بتردد 206 ميجاهرتز . ^{[ 2 ]} تميز معالج RIVA 128 بكونه شريحة رسومات ثنائية/ثلاثية الأبعاد مُدمجة، على عكس معالج Voodoo Graphics. هذا يعني أن الكمبيوتر لم يكن بحاجة إلى بطاقة رسومات ثنائية الأبعاد منفصلة للإخراج خارج تطبيقات الرسومات ثلاثية الأبعاد. كما سمح أيضًا بعرض الرسومات ثلاثية الأبعاد داخل نافذة. إن القدرة على بناء نظام باستخدام بطاقة رسومات واحدة فقط، مع الحفاظ على اكتمال ميزاته في ذلك الوقت، جعلت من RIVA 128 حلاً عالي الأداء ومنخفض التكلفة. 

زودت شركة Nvidia بطاقة RIVA 128 بذاكرة SGRAM سعتها 4 ميجابايت ، وهي تقنية ذاكرة جديدة آنذاك، تعمل بتردد 100 ميجاهرتز ومتصلة بمعالج الرسومات عبر ناقل ذاكرة 128 بت . ^{[ 2 ]} يوفر هذا نطاق ترددي للذاكرة يبلغ 1.60 جيجابايت في الثانية. استُخدمت الذاكرة في بنية ذاكرة موحدة تتشارك كامل مساحة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) مع كلٍ من مخزن الإطارات وتخزين الصور. كانت الميزة الرئيسية لهذا التصميم، مقارنةً بالتصميم المنفصل كما في بطاقتي Voodoo Graphics و Voodoo² ، هي دعم دقة عرض ثلاثية الأبعاد تبلغ 800×600 و960×720، وهي أعلى من دقة Voodoo البالغة 640×480. ^{[ 9 ]} 

في أوائل عام 1998، أصدرت شركة إنفيديا نسخة مُحسّنة تُسمى RIVA 128 ZX . وقد زاد هذا التصميم المُحسّن لبطاقة NV3 من دعم الذاكرة إلى 8 ميجابايت، ورفع تردد RAMDAC إلى 250  ميجاهرتز. سمحت هذه الإضافات لبطاقة RIVA 128 ZX بدعم دقة عرض ومعدلات تحديث أعلى . ^{[ 10 ]} تم تصنيع نسخة ZX بواسطة شركتي SGS-Thomson و TSMC ، وتستخدم شريحة ذاكرة SGRAM بسعة 8 ميجابايت ، تعمل بتردد 125 ميجاهرتز، من شركة سامسونج للإلكترونيات . ^{[ 6 ] [ 11 ]}  

كانت بطاقة RIVA 128 مزودة بواجهة ناقل AGP 1X ، بينما كانت نسخة ZX منها من أوائل البطاقات المزودة بواجهة AGP 2X، مما منحها ميزة تسويقية أكبر بفضل ريادتها في تكنولوجيا الواجهات. بُني معالج الرسومات وفقًا لمواصفات AGP من إنتل ، مستهدفًا شريحة Intel 440LX لمعالج Pentium II . صممت Nvidia بطاقة RIVA 128 بسعة ذاكرة قصوى تبلغ 4 ميجابايت، لأن هذا كان الخيار الأمثل من حيث التكلفة لمسرع رسومات ثلاثي الأبعاد للمستهلكين في ذلك الوقت. ^{[ 12 ]} ويعود ذلك جزئيًا إلى قدرة الشريحة على تخزين الصور في ذاكرة الوصول العشوائي للنظام خارج الشاشة، سواءً في تكوينات PCI أو AGP. ^{[ 12 ]}

ستكون الشريحة الرئيسية التالية من إنفيديا هي RIVA TNT . ^{[ 13 ] [ 14 ]}

جودة الصورة

عند إطلاق بطاقة RIVA 128، كانت بطاقة 3Dfx Voodoo Graphics قد رسخت مكانتها كمعيار أساسي لأجهزة الرسومات ثلاثية الأبعاد، حيث تُقارن بها جميع البطاقات الجديدة. وكانت Voodoo أول مُسرِّع ألعاب ثلاثي الأبعاد يُقدِّم أداءً وجودةً استثنائيين. في المقابل، وُجِّهت انتقادات لاذعة لبطاقة RIVA 128 بسبب انخفاض جودة عرضها (مقارنةً بـ Voodoo) وكثرة أخطاء العرض. ^{[ 5 ]}

في الإصدارات الأولى، استخدمت بطاقة RIVA 128 تقنية رسم الخرائط المتداخلة لكل مضلع بدلاً من تقنية رسم الخرائط المتداخلة لكل بكسل، والتي تتميز بجودة أعلى بكثير ولكنها تتطلب موارد أكثر. ^{[ 5 ]} تسبب هذا في ظهور مستويات تفاصيل النسيج المختلفة بشكل مفاجئ أثناء تحرك اللاعب في اللعبة واقترابه من كل مضلع، بدلاً من السماح بانتقال سلس وتدريجي لكل بكسل. أصدرت Nvidia لاحقًا برامج تشغيل تدعم وضع رسم الخرائط المتداخلة لكل بكسل. مشكلة أخرى في معالجة نسيج البطاقة كانت استخدامها لتوليد الخرائط المتداخلة تلقائيًا. على الرغم من أن هذا يحسن جودة الصورة والأداء في الألعاب التي لا تستخدم الخرائط المتداخلة، إلا أنه تسبب أيضًا في مشاكل غير متوقعة لأنه أجبر الألعاب على العرض بطريقة لم تُبرمج عليها.

كانت تقنية الترشيح الثنائي الخطي في NV3 أكثر دقة من تلك المستخدمة في 3Dfx Voodoo Graphics. ولكن، على الرغم من أنها لم تُشوِّش الأنسجة بنفس قدر Voodoo، إلا أنها أضافت بعض التشويش الخفيف إليها، وذلك بسبب خوارزمية ترشيح أقل دقة. كما ظهرت مشاكل في وجود فواصل واضحة بين المضلعات.

رغم أن برامج التشغيل الأولية واجهت مشاكل في جودة الصورة، إلا أن برامج التشغيل اللاحقة قدمت جودة صورة تضاهي جودة رسومات Voodoo. إضافةً إلى ذلك، وبفضل قدرة بطاقة RIVA 128 على العرض بدقة أعلى من 640×480، تُقدم البطاقة جودةً أفضل من Voodoo Graphics، كما هو موضح في لقطة شاشة Quake II . تدعم برامج التشغيل النهائية لبطاقة RIVA 128 تقنية رسم الخرائط الدقيقة لكل بكسل، وتقنية منع التعرجات على كامل المشهد ( التحسين الفائق )، بالإضافة إلى عدد من الخيارات لضبط الميزات بدقة لتحسين الجودة والأداء.

كانت برامج التشغيل، خلال جزء كبير من عمر البطاقة، غير مستقرة. لم تقتصر المشكلة على مشاكل Direct3D المذكورة سابقًا، بل افتقرت البطاقة أيضًا إلى دعم جيد لـ OpenGL. ^{[ 8 ]} مع RIVA 128، بدأت Nvidia سعيها لتوفير دعم OpenGL عالي الجودة، مما أدى في النهاية إلى أن تصبح البطاقة قادرة على أداء OpenGL بكفاءة. كان أحد أبرز عيوب Nvidia هو أن العديد من الألعاب خلال فترة RIVA 128 استخدمت واجهة برمجة تطبيقات Glide الخاصة بشركة 3Dfx . قانونيًا، كانت بطاقات 3Dfx فقط هي التي يُسمح لها باستخدام واجهة برمجة تطبيقات Glide الخاصة بشركة 3Dfx.

على غرار بطاقة ATI Rage Pro المنافسة ، لم تتمكن بطاقة RIVA 128 من تسريع محرك Unreal Engine الشهير في وضع Direct3D بسبب نقص بعض ميزات الجهاز. مع ذلك، كان من الممكن استخدام مُعالج OpenGL الخاص بالمحرك، ولكن لسوء الحظ كان دعم OpenGL بطيئًا ومليئًا بالأخطاء في محرك Unreal Engine الأصلي. أما في لعبة Quake III Arena ، التي تستخدم محركًا أكثر تطورًا من Unreal Engine 1، فقد كان الأداء أفضل نظرًا لتصميم المحرك خصيصًا لـ OpenGL.

تتضمن برامج تشغيل RIVA 128 النهائية من Nvidia لنظام التشغيل Windows 9x برنامج تشغيل OpenGL كاملًا. مع ذلك، لكي يعمل هذا البرنامج، يجب ضبط نظام Windows على عمق ألوان سطح المكتب 16 بت.

يتضمن نظاما التشغيل Windows 2000 وXP برنامج تشغيل لبطاقة RIVA 128، ولكنه يفتقر إلى دعم الرسومات ثلاثية الأبعاد. وقد سربت شركة Nvidia سابقًا برنامج تشغيل تجريبيًا يدعم OpenGL، لكنها ألغته لاحقًا، ولا يوجد حاليًا أي برنامج تشغيل لبطاقة RIVA 128 لنظام Windows 2000 على موقع Nvidia الرسمي لبرامج التشغيل. ولا يدعم برنامج التشغيل التجريبي ولا البرامج المرفقة مع Windows 2000/XP تقنية Direct3D.

في ذلك الوقت، كانت بطاقة RIVA 128 من أوائل بطاقات الرسومات ثنائية وثلاثية الأبعاد التي تنافس بطاقات Voodoo Graphics. وقد اعتُبرت قدرة RIVA 128 على معالجة الرسومات ثنائية الأبعاد مثيرة للإعجاب في ذلك الوقت، وكانت تنافس حتى بطاقات الرسومات ثنائية الأبعاد المتطورة من حيث الجودة والأداء. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

• ماتروكس ميستيك 220
• 3DFX Voodoo Graphics ، Voodoo² (لوحات ثلاثية الأبعاد فقط)
• سلسلة ATI Rage (كانت Pro هي الأحدث في ذلك الوقت)
• S3 ViRGE ، Savage 3D
• تسليم الحقيقة V1000 وV2x00
• باور في آر بي سي إكس 2

• مقارنة وحدات معالجة الرسومات من إنفيديا

• الأسئلة الشائعة حول بطاقة RIVA 128 من إنفيديا