王者歸來！NVIDIA歷代旗艦級顯卡回顧
現在回過頭來看，NV30在架構的設計上還是存在著不少問題，其中最主要的就是Piexl Shader的處理能力低下。由于NV30的Piexl Shader單元沒有co-issue(標量指令+矢量指令并行處理)能力，而在DirectX9.0中，單周期3D+1D是最常見指令處理方式，即在很多情況下RGB+A是需要非綁定執行的，這時候NV30就無法并行執行，指令吞吐量大大降低。其次，NV30沒有miniALU單元，也限制了NV30的浮點運算能力。
另外，NV30在寄存器設計（數量及調用方式）、指令存儲方式（讀寫至顯存）等方面也有缺陷。NV30的寄存器數量較少，不能滿足實際程序的需要。而且，用微軟的HLSL語言所編寫的pixel shader2.0代碼可以說NV30的“天敵”，這些shader代碼會使用大量的臨時寄存器，并且將材質指令打包成塊，但是NV30所采用的顯存是DDR-SDRAM，不具備塊操作能力。同時，NV30材質數據的讀取效率低下，導致核心的cache命中率有所下降，對顯存帶寬的消耗進一步加大。
寄存器調用
同時，由于NV30是VILW（超長指令，可同時包含標量和SIMD指令）設計類型的處理器，對顯卡驅動的shader編譯器效率有較高的要求。排列順序恰當的shader代碼可以大幅度提升核心的處理能力。NVIDIA也和微軟合作開發了"Shader Model 2.0A"，可以為NV30產生更優化的代碼。在早期的一些游戲中，這種優化還是起到了一定的作用。但對于后期Shader運算任務更為繁重的游戲則效果不大。
從宏觀上說，NV30的整體架構更像是一個DirectX7（固定功能TRUE T&L單元）、DirectX 8（FX12combiner DX8整數處理單元）、DirectX 9（浮點像素單元）的混合體。而在DirectX 9的應用中，不能出現非浮點精度的運算，所以前兩者是不起作用的，造成了NV30晶體管資源的浪費，同時也影響了性能。而NV30這種DirectX 7、8、9三帶同堂的架構也讓我們想起了一個至今仍在廣泛使用的3D測試軟件: 3DMark03——這會是一種巧合嗎？
雖然NV30的架構決定了它在DirectX 9游戲中的表現不會很好，但是由于在整個2003年，DirectX 9并未成為游戲開發的主流，所以NV30的架構缺陷并未暴露出來。即便如此，NVIDIA還是意識到了NV30的一些不足，并迅速對NV30的像素著色單元做出了改進，并于2003年5月的GDC上,發布了新一代研發代號為NV35的5900系列。
● 亡羊補牢之作——NV35，FX5900
NV35芯片采用更加成熟了的0.13微米銅互聯工藝，芯片的良率比NV30大幅度提升。核心面積為40mm×40mm，采用1309針FCPGA封裝，內部晶體管數量達到了1.3億。雖然比NV30又增加了500萬個晶體管，不過通過改進的工藝，NV35的發熱量略有降低，因此沒有搭配Flow FX散熱系統。
新的NV35采用了CineFX2.0引擎，和第1代CineFX相比，NVIDIA對Piexl Shader做出了一定的改進，在保留FX12 combiner的同時增加了兩個可進行浮點運算的miniALU，雖然miniALU的功能有限，但是還是使得NV35的浮點運算能力提高了一倍。
NV30中的CineFX2.0還改進了Intellisample（智能采樣）技術，增加了更多的高級紋理、色彩以及Z軸壓縮算法以提升圖象質量，并重新命名為“Intellisample HTC（高分辨率壓縮技術）”技術。
CineFX 2.0引擎引的另一個改進是引入了UltraShadow的技術。UltraShadow也可以說是為IDSoftware的新一代DOOM3引擎量身打造的，因為DOOM3引擎大量采用了體積陰影技術（Volumetric Shadow），Shadow Volume可以更加精確的表現動態光影效果的場景，但由于陰影體積引入了額外的頂點和面，也加大了光影計算的強度。而Ultra Shadow可以簡化光影計算的過程，它允許程序員定義場景中一個區域，將物體的陰影計算限定在一個特定范圍內，從而加速陰影的計算速度。此外，UltraShadow技術還允許程序員在一些關鍵的區域對陰影進行調整，從而創造出可與真實情況媲美的優秀視覺效果。Ultra Shadow還能利用Intellisample HTC技術以確保陰影邊緣的
NV35剛發布時有兩個版本——GeForceFX 5900和5900 Ultra，核心頻率分別為400MHz和450MHz，而顯存頻率都是850MHz。因此顯存帶寬達到27.2GB/s，不僅遠遠超過GeForceFX 5800 Ultra的16GB/s，也比Radeon 9800Pro的21.8GB/s高出不少。
雖然在5月發布的5900系列為NVIDIA在高端產品線挽回了不少損失，但是在市場規模、利潤最大的中端方面，卻面臨更嚴峻的形勢，由于ATI在3月發布了RV350，也就是Radeon 9600 系列，再加上因為具有修改潛力而已經頗具人氣的Radeon 9500，使其競爭力大幅度提高，而NVIDIA則只能由經典但已顯老邁的TI 4200、新一代的5600 Ultra來抵擋ATI的攻勢，但是早期的5600 Ultra（350/700）因為自身架構和頻率的原因，難以獨當一面，在一些應用中性能甚至不敵Ti4200。后期的高頻版5600 Ultra（400/800）則遲到了近2個月而且產量有限，業界還傳出了NVIDIA在GeForce FX 5600 Ultra的生產上遇到了困難的消息。總之，NVIDIA的一系列變故使得ATI在中端主流市場輕松的獲得了領先。
顯然由于市場競爭的激烈態勢，GeForce FX 5700 Ultra才是這次發布的重頭戲。GeForce FX 5700芯片的開發代號為NV36，目的是替代GeForce FX 5600和GeForce FX 5600 Ultra。NV36內部集成了8200萬個晶體管，雖然同樣為4X1架構，具有4條像素管線及每管線一個TMU單元，由于繼承了NV35的Cine FX2.0體系架構和Ultra Shadow陰影加速技術，頂點處理能力、特別是浮點性能比NV31提高了200%--300%。顯存方面和NV31相同，使用了兩個64-BIT顯存控制器支持128-BIT的顯存位寬。
有鑒于在NV31核心的生產遇到的種種意外，這次NVIDIA 將NV36交由IBM 生產，GeForce FX 5700也是IBM與NVIDIA合作的第一款產品。不過GeForce FX 5900/5950仍由TSMC負責生產。和GeForce FX 5600一樣，GeForce FX 5700也基于0.13微米工藝制造，但是IBM采用了低介電系數材料工藝(low-k dielectric)，用來絕緣核心中的導體環路，在不增加功耗的情況進一步提升核心頻率。
所以GeForce FX 5700 Ultra核心頻率提高到475MHz，比FX 5600 Ultra高出75MHz。顯存方面則搭配了日趨成熟DDR2的顯存，工作頻率900MHz，提高了性能的同時，也減少了功耗。后來，GDDR3顯存的FX5700Ultra，GDDR2跟GDDR3的針腳是兼容的，所以不用重新設計PCB。由于GDDR-3的Latency比GDDR-2要高，所以將其顯存工作頻率升至950MHz 。
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