A volte, comunque, potrebbero essere decisive nell'affrontare un nuovo passo da parte di una azienda oppure il motivo dell'uscita di un certo chip potrebbe solo essere giustificato dal punto di vista commerciale. Cerchiamo, dunque, di valutare una per una in modo approfondito le diverse caratteristiche.

nFiniteFX Engine II

Già nelle schede GeForce3, che rappresentano secondo noi un vero motivo di innovazione rispetto alla generazione precedente, troviamo il motore nFiniteFX grazie al quale è possibile programmare le unità di Pixel e Vertex Shader.

Nel chip GeForce4 questa possibilità è stata rivista e migliorata tramite l'integrazione di una nuova unità di Vertex Shader identica all'unica del GeForce3, che porta a due il conto totale di tali unità, e con l'aggiunta del supporto alle specifiche Pixel Shader 1.3 contro le specifiche 1.1 del GeForce3 (in realtà il GeForce 3 sarebbe capace, in senso hardware, di gestire le specifiche 1.2 e 1.3, ma stando a quello che dicono i drivers la revisione supportata è solo la 1.1). Nonostante questa innovazione, occorre dire che ATi ha già integrato, nel Radeon 8500, il supporto alle specifiche Pixel Shaders 1.4!

Le due unità di Vertex Shader lavorano in parallelo come accade con la console X-Box di Microsoft, dunque i calcoli relativi al Vertex Shader subiscono un discreto aumento.

Ma perché portare l'unità di Pixel Shader ad essere compatibile con le nuove specifiche? Il motivo di questo aggiornamento può essere ricercato nell'aggiunta di nuove funzioni ottimizzate che possono essere di sicuro aiuto ai programmatori di videogames nello sviluppare giochi sempre più potenti. Le nuove istruzioni permettono di eseguire calcoli avanzati di tipo scalare e vettoriale. Inoltre c'è una istruzione che permette di derivare immediatamente il valore Z (profondità) di ogni pixel processato.

Light Speed Memory Architecture II (LMA II)

Negli ultimi tempi, come insegna bene l'architettura Tiled del Kyro II e le ottimizzazioni Hyper-Z della Radeon, si è tenuto molto in considerazione il fatto di dover ridurre e rendere più efficiente in qualche modo l'uso della banda di memoria della scheda. Così ogni casa ha puntato su una diversa metodologia; quella di nVidia si chiama Light Speed Memory Architecture ed è stata introdotta con la GPU GeForce3. Nel GeForce4 abbiamo solo una rivisitazione di tale tecnica con l'obiettivo di migliorarla sotto diversi punti di vista.

• Controller della memoria. La prima miglioria introdotta dal GeForce4 nei confronti del GeForce3 riguarda l'uso di un controller della memoria a 128-bit diviso in 4 da 32-bit, mentre nel GefForce3 ne trovavamo uno solo.
• Fast Z Clear. Si tratta di una novità, introdotta per la prima volta nelle GeForce4. Grazie ad essa è possibile cancellare e reinizializzare lo Z-Buffer al valore di Z iniziale per ogni frame prima che quest'ultimo venga realmente costruiro.
• Memory Auto Pre-Charge. La funzione di Auto Pre-Carica della memoria, caratteristica esclusiva del GeForce4, permette di ridurre i tempi di latenza di quelle aree di memoria non usate al presente ma che verranno usate immediatamente dopo. nVidia parla di una attesa di circa 10 clock della GPU senza questa funzione che scendono a 2-3 clock quando questa funzione è attiva.
• Quad Cache. Nella GPU GeForce4 sono presenti 4 memorie cache differenti per ogni diverso scopo al quale esse devono assolvere. Le informazioni contenute in ognuna delle cache sono quelle relative alle primitive, ai vertici, alle texture e ai pixel e ogni cache è ottimizzata per le informazioni che contiene.
• Z-Occlusion Culling. Stavolta parliamo di una caratteristica identica a quella che troviamo nelle GeForce3. Tramite la tecnica di Z-Occlusion Culling è possibile stabilire a priori (prima che la scena venga costruita sul monitor) se un pixel è visibile o meno nella scena a causa della sua coordinata Z (il pixel potrebbe essere coperto da uno che sta davanti a lui nella scena). Nel caso in cui il pixel non sia visibile, tutti i dati che lo riguardano non verranno inviati allo Z-Buffer né tantomeno al Frame Buffer.
• Lossless Z Compression. Anche questa tecnologia è disponibile nelle schede GeForce3. Si tratta, in pratica, di una tecnica di compressione dei dati per lo Z-buffer con rapporto di compressione di 4:1 che offre un notevole risparmio della banda di memoria.

AccuView FSAA

AccuView indica l'insieme dei possibili metodi di Anti Aliasing che il GeForce4 mette a disposizione. Infatti, oltre al FSAA 2x e 4x e il già noto Quincunx introdotto col GeForce3, in questo caso abbiamo una nuova metodologia di FSAA: si tratta della modalità 4xS. Inoltre, sempre sotto il nome di AccuView, va anche il filtraggio anisotropico delle textures (Textures Anisotropic Filtering). Dunque, come capite bene, l'unica cosa nuova sta nella modalità di FSAA denominata 4xS. Questa modalità è una combinazione delle modalità 2x multisampling e 1x2 supersampling dove la combinazione finale del colore del pixel è ottenuta da una media fatta su due subpixels messi uno sotto l'altro; ognuno di questi due subpixel è ottenuto da un 2x multisampling.

La tecnica 4xS ammorbidisce la scalettatura sia sulle linee orizzontali che su quelle oblique anche se, da alcuni screenshot che ho avuto modo di vedere in rete, la tecnica qualitativamente migliore di FSAA resta quella ATi con lo SmoothVision 6x. La comparazione della tecnica 4xS con quella SmoothVision 6x è azzeccata, oltre che per la qualità, anche per le performance: infatti si è visto che abilitando il FSAA 4xS le prestazioni degradano di più del caso FSAA 4x. E questo degrado è tanto maggiore quanto più è elevata la qualità del filtro anisotropico che intendiamo applicare alla scena 3D.

nView: il nuovo TwinView

Il supporto alla tecnologia Dual Monitor non è più, ormai, prerogativa delle schede professionali e molto costose, ma è entrata a far parte anche del mondo delle schede Enty Level. Naturalmente, le caratteristiche offerte da tali schede non sono mai state agli stessi livelli offerti dalle schede di casa Matrox, la prima ad introdurre questa novità.

Con l'arrivo sul mercato della serie di schede ATi Radeon 2, però, si è assistito ad un miglioramento davvero sorprendente di queste caratteristiche tanto che, anche nVidia, ha pensato bene di non dimenticare il supporto Dual Monitor ma, bensì, di renderlo ancora migliore rispetto a quello integrato sulle schede GeForce2 e GeForce3.

La tecnologia nView implementa, dunque, il pieno supporto a tutte quelle funzioni che rendono davvero flessibile l'uso di una scheda video. Nel GeForce4 troviamo 2 RAMDAC da 350 MHz, il supporto per l'uscita TV e per l'uscita DVI (uscita per i monitor digitali Flat Panel LCD).

Con due display connessi alla scheda GeForce4 sarà possibile lavorare in modalità Clone, Zoom, Horizontal Span e Vertical Span e sarà possibile, in modo molto semplice, switchare fra i due dispositivi di uscita. Inoltre sarà possibile selezionare l'orientamento dell'immagine su ognuno dei due monitor e regolare, tramite il pannello dei drivers nVidia, ognuna delle voci citate sopra.

MPEG2 Hardware Decoding

Il chip nVidia GeForce4 supporta tutte le funzioni di motion compensation, IDCT, color space conversion, etc. necessarie alla decodifica hardware dei filmati MPEG2 che risiedono su DVD. Inoltre il chip introduce anche le funzioni di taps filtering (filtro a tappe), de-interlacing adattativo durante la visione di filmati interlacciati su monitor non-interlacciati.

In questo caso, naturalmente, sono molto importanti le funzioni Dual Display che ci permetteranno di avere l'uscita video sia sul monitor (dal quale potremo controllarne le funzioni) sia sulla TV sulla quale vedremo il film; e le funzioni di Overlay permettono di regolare in modo separato i settaggi di ognuno dei due display (Digital Vibrance Color).

Differenze fra le diverse versioni

Come avrete visto anche dalla tabella della pagina precedente, non tutte le schede dotate di GPU GeForce4 offrono le stesse features. Dunque, quello che abbiamo sinora mostrato non è vero per tutti i chip della famiglia come ad esempio per il GeForce4 MX (NV17); questo chip non supporta le estensioni di Pixel e Vertex Shader. Le pipeline grafiche presenti nei chip GeForce4 MX sono solo due a fronte delle 4 che troviamo nel GeForce4. Anche per l'unità T&L ci sono differenze: T&L superscalare e duale nel GeForce4 e T&L unica nel GeForce4 MX.

Comunque troviamo il Video Processing Engine, VPE, per la decodifica hardware MPEG2. Inoltre, anche nel GeForce4 MX sono presenti tutte le caratteristiche di ottimizzazione della gestione della memoria video.