GeForce 400

2010년 4월부터 출시된 11번째 지포스 제품군, 코드네임은 페르미.

출시 가격이 표기되지 않은 모델은 OEM 전용 모델.

하이엔드 모델에도 GDDR5 메모리 규격이 채택된 첫 제품군이었지만 AMD(ATi)는 이미 2년 먼저 선보였던 라데온 HD 4000 시리즈의 HD 4870부터 적용한 사례가 있었기 때문에 상대적으로 늦게 대응한 편이었다.

몇년간 승승장구하며 태평성대를 누리던 NVIDIA도 어느샌가 앞길에 암운이 드리워져 있었으니, 그것은 40nm 공정으로 향하는 길목이었다. 이전 55nm 공정까진 별 문제가 없었는데, 40nm 부턴 그동안 N당(그리고 A당)의 칩을 전량 생산하는 TSMC 가 자꾸만 공정 연기를 하게 된 것이다. (그래서 2009년 유행어는 이게 다 TSMC 때문이다. ) NVIDIA와는 달리 일단 GPU 본연의 성능으로 돌아가서 간단하게 만드는데 주력한 AMD(ATi)는 라데온 HD 4870에서 거의 따라잡고 라데온 HD 5870으로 드디어 NVIDIA 보다 높은 성능과 차세대 DirectX 11을 지원하는 제품을 만든다.

그에 반해 NVIDIA의 GTX 480은 마치 라데온 HD 2900XT를 연상케 하듯이 기나긴 언플과 발매지연에 시달렸다. GTC 2009에서 엔지니어링 샘플을 공개했었는데 기존의 TPC 단위가 GPC 단위로 확대, GPC 내부에 그동안 삼각형 폴리곤을 설정하고 래스터 작업을 거쳐 불필요한 폴리곤을 제거하는 Z-Cull까지 묶어서 하나의 래스터 엔진으로 재배치되었고, SM 내부에 지오메트리 처리에 필요한 기능들과 테셀레이션 처리 기능인 테셀레이터를 묶어서 하나의 폴리모프 엔진으로 재배치, 모든 GPC들에게 명령하고 스케줄링하는 기가스레드 엔진, SM 내부의 스케줄링을 담당하는 워프 스케줄러, 디스페치 유닛 구성으로 발전된 새로운 스케줄링 시스템, GTX 280에서 처음 적용된 배정밀도 부동소수점 연산 성능의 강화 등 새로운 특징들이 대거 소개되었다. 하지만, 정작 그 샘플에는 페르미 기반 GPU가 들어있지 않는 목업이었다.

경쟁사보다 반 년이나 지나서야 페르미 아키텍처의 첫 주자인 GTX 480이 출시되었다. 성능에선 메모리 대역폭이 이전 세대의 플래그쉽이었던 GTX 285와 비교하면 GDDR5로 채택된 대신 메모리 버스가 384-bit로 줄어들어 11%밖에 향상되지 못 했지만, 90% 가까이 더 높은 FP32 연산 성능과 62% 더 높은 픽셀 필레이트 덕분에 종합적으로 약 38% 더 높은 실성능(18가지 게임들의 실측 평균 성능)을 보여주었다. G200 2개로 구성된 GTX 295보다도 대체로 더 높은 실성능을 보여주었지만 2560×1440 해상도 한정으로 1% 떨어지는 편.

라데온 HD 2900XT의 경우와는 다르게 라데온 HD 5870보다 10% 더 높은 실성능을 보여줘서 성능으로 누르는데 성공했지만, 가격은 $499로 책정되어 $359였던 GTX 285보다 140달러 더 비싸더라도 $649였던 GTX 280 출시 초기 당시의 정신 나간 수준까진 아니었기 때문에 하이엔드로써 적당한 가격이지만 $399였던 HD 5870의 가성비를 이기지 못 했고, 칩셋 다이 면적이 GTX 280에 사용된 G200보다 더 작은 크기였음에도 발열 및 소비 전력은 G200을 능가하면서 공포의 발열과 전력소모가 재현되고 말았다. 덕분에 PC 파워 서플라이 회사들과 쿨러 회사들은 쾌재를 불렀다고(...) 후에 알려지게 되지만, GTX 480이 설계 당시 예상과 달리 지나치게 전력을 많이 소모한 것은 설계 당시 각 부서간 연대가 안된 채로 설계했기 때문에 칩 내부간 연결 부분이 부실해 병목 현상을 야기했고, 당시 고난이도였던 40nm 공정을 TSMC 백서대로 설계했다가 막상 실리콘 뜨고보니 전혀 다르게 작동했다는 문제도 있었다고 한다.

사실 AMD(ATi)도 TSMC의 40nm 공정을 최초로 사용한 라데온 HD 4770의 RV740에서 동일한 문제를 겪었었다. 따라서 퍼포먼스 라인업이었던 라데온 HD 4770의 수율은 악몽 그 자체였고, 40nm 공정의 RV740을 사용한 하위 라인업 자체가 거의 취소되거나 축소되어 상당히 꼬여버렸다. 그리고 상단의 각주에도 언급했지만, 라데온 HD 4770의 수율 문제를 상위 모델인 라데온 HD 4850의 가격 드랍으로 해결해버려 NVIDIA에 헬게이트를 열어주었다. 하지만 이 실패를 거울삼아 설계할 수 있어서 NVIDIA와 달리 AMD(ATi)는 이러한 문제를 전혀 겪지 않고 라데온 HD 5000 시리즈를 정상 궤도로 올려놓는데 성공했다.
몇 년간 게임하면 NVIDIA였지만 AMD(ATi)의 치열한 뒤쫒음과 리네이밍 덕택에 NVIDIA의 점유율은 상당히 떨어져 있었고 이미 시장에 라데온 HD 5870이라는 소음적고 성능 좋은 경쟁자가 있었던 만큼 페르미 아키텍처의 부진은 NVIDIA에게도 심각한 영향을 주었다.

GTX 480에 이어서 GF100 컷칩 모델인 GTX 470도 함께 출시되었는데 SM 갯수가 1개 줄어들고 클럭도 낮아졌으며, 메모리버스가 320-bit로 약간 줄어드는 등 체급이 약간 작아졌기에 성능은 GTX 480의 5/6 수준이자 GTX 285 대비 16% 정도 더 높았다. 경쟁사의 라데온과 비교하면 HD 5870과 5850의 중간에 속하지만 HD 5850에 약간 더 가까운 쪽. 하지만 가격이 $349로 책정되어 가성비로 HD 5870, 5850 둘 다 하나도 이기지 못 했다.
전력 소모 문제가 GTX 480보단 덜 했지만 GF100 자체의 설계 문제를 고스란히 이어받았기 때문에 전력 소모 문제라는 굴레에 벗어나지 못 했다.

2010년 5월 31일, GTX 470에서 SM 갯수와 메모리버스를 더 줄인 GTX 465가 출시되었다. GF100 기반 모델의 막내 포지션으로 풀칩 기준 SM 4개가 비활성화되었고 메모리버스도 중급형에나 볼 수 있는 256-bit로 줄어들었다. 실성능은 GTX 280과 285 사이에 속하지만 경쟁사의 라데온 HD 5850보다 12% 떨어졌는데, 가격은 $279로 책정되어 가성비 우위로 찍진 못 했다.
나중에 출시될 GTX 460이 투입되기 전까지 버티기용으로 내놓을 겸, SM이 더 많이 비활성화된 만큼 GF100의 고질적인 문제를 어느 정도 덜어주지 않을까 예상했지만, 근본적인 문제는 해결되지 못 했고 전체적으로 애매한 성능 포지션과 가격 포지션 때문인지 큰 인기를 얻지 못 했으며, 가성비가 더 좋은 GTX 460이 출시된 이후 비추천 모델로 전락되고 말았다. 이전에도 서술했듯이 문제의 GF100 특성으로 인한 비호감도 한 몫을 했지만...

2010년 7월 13일, 결국 NVIDIA는 중급형 모델에 사용될 GF104 GPU부터 GF100의 구조를 따르지 않고 SM 갯수와 CUDA 코어 갯수의 비율을 변경하는 초강수를 두었다. GF100과 같은 페르미 아키텍처 기반 GPU임에도 상이한 코어 구조 때문에 2세대 페르미라고 불러도 손색이 없을 정도. 우리 페르미 아키텍처가 달라졌어요
달라진 페르미 아키텍처 기반 GPU의 첫 타자로써 비록 GF104 풀칩이 아닌 SM 1개가 비활성화되고 메모리 버스도 192-bit로 줄인 컷칩으로 구성되어 있지만 코어 구조와 전성비 자체가 개선된 덕분에 전력 소모 문제는 일단락되었고 메모리 대역폭이 GTX 480 대비 절반 수준으로, 체급은 30% 줄어들었지만 성능은 37%밖에 안 떨어지는 등 예상보다 걸출한 성능을 보여주어 화제가 되었다.
GTX 460의 비레퍼런스 제품들이 등장하면서 1달 반 먼저 나온 GTX 465를 그냥 팀킬해버리고, 일부 극오버된 상급 비레퍼런스 제품의 경우 GTX 470 레퍼런스의 턱밑까지 쫓아올 정도로 엄청난 성능을 발휘했다. 또한, DirectX 11을 지원하지 않는 게임이라도 기본적인 절대 성능 자체가 크게 향상되었기 때문에 출시 초기에 발표된 드라이버 기준으로 GTX 280, 275에 근접한 성능을 보여주었다.
경쟁사 라데온 HD 5850보단 13% 떨어지는 성능이지만 책정된 가격은 무려 36%나 저렴한 $199로, 상당히 파격적인 가격으로 내놓았다. 라데온 HD 5870, 5850한테 GTX 480, 470, 465 3연속으로 가성비에 밀렸던 터라 NVIDIA한텐 고무적이었고, 400 시리즈 전체를 먹여 살려준 일등공신이 되었다. 위협을 느낀 AMD는 훗날에 내놓을 HD 6000 시리즈에서 HD 6900 시리즈가 아닌 HD 6800 시리즈를 먼저 투입시키기에 이르렀다. 그만큼 그래픽카드계의 2010년은 GTX 460의 해라고 불러도 좋을 정도의 엄청난 영향력이었다.
대폭 개선된 GF104의 유일한 단점이라면 GF100 GPU에서 강화된 배정밀도 연산 능력이 크게 너프되었다는 것. 배정밀도 연산 성능의 강화는 GPGPU 특화 모델인 Tesla 제품군에서나 유의미했지만 일반 게이밍용으로써는 아직까진 효용성이 떨어지는데다 배정밀도 연산을 활용한 게임이 전무에 가까워서 그러한 단점은 큰 문제가 되지 않았다.
8월에 들어서 ROP을 32개로, 메모리버스를 256-bit로, 메모리 용량을 1GB로 늘린 상위 GTX 460도 출시되었다. 클럭은 그대로지만 픽셀 필레이트와 메모리 대역폭이 768MB 모델보다 33% 더 확장된 것에 비해 실성능은 GTX 285에 근접한 수준으로 겨우 8%밖에 안 높고, 가격은 15% 더 비싸서 가성비가 좀 떨어지는 바람에 768MB 모델만큼 인기를 얻지 못 했다. 그래도 라데온 HD 5850과 비교하면 10% 떨어지는 성능에 비해 가격은 25%나 저렴해서 가성비가 나쁜 편은 아니다. 그저 768MB 모델이 넘사벽 가성비였을 뿐.
GTX 480의 심각한 병신력을 NVIDIA도 깨달았는지 후속 하이엔드를 무려 반 년만에 내놓는 계획을 발표하게 되는데...

2010년 9월 13일, GF104의 구조를 이어받은 절반의 체급인 GF106 기반의 GTS 450이 출시되었다. 엔트리 게이밍을 타겟으로 내놓은 모델이기에 GDDR5 메모리 규격을 이어받는 대신 메모리버스를 128-bit로 줄여 50 라인다운 스펙을 갖추었지만, 9800GTX+ 리네이밍 모델이었던 GTS 250에 비해 성능 향상이 12~13%밖에 안 돼서 DirectX 11을 지원하는 GTS 250이라는 오명을 받고 말았다.(...) 그래도 GTX 260보다[1] 겨우 4% 떨어지는 성능이라 GTS 250보단 GTX 260을 대체하는 쪽에 더 가깝다고 볼 수 있다. 라데온 HD 5750과 경쟁하는 포지션인데 1% 더 높은 성능에 비해 책정된 가격은 $129로 3% 더 비싸서 가성비가 상대적으로 살짝 떨어졌다.
훗날, GF106이 아닌 지포스 500 시리즈에 등장한 GF116가 사용된 모델도 있다. #

2010년 10월 11일, GF106에서 SM 갯수가 절반으로 줄어들고 ROP이 1/4이나 대폭 축소된 GF108 기반의 GT 430이 출시되었다. 저가형 시장 타겟 때문인지 DDR3 메모리 규격이지만, 메모리 버스만큼은 128-bit 그대로 유지되었다.

로우엔드라는 점을 감안하더라도 ROP 스펙이 너무 너프되는 바람에 이전 세대인 GT 240보다 18%나 떨어지면서 경쟁 모델이었던 HD 5570보다도 5% 떨어지는 실성능인데다 책정 가격이 $79로 GT 220만큼 저렴하지 않고 HD 5570보다 20%나 더 비싼 가격의 끔찍한 가성비로 형성되었다. 전성비도 이전 세대와 큰 차이가 없는건 덤. DirectX 11을 지원하는 것 말고는 장점이 없어서 한동안 기피 대상 모델로 낙인 찍힌 적이 있었다.

2010년 11월 15일, 후속 제품군인 지포스 500 시리즈 런칭 직후 GF104 컷칩이었던 GTX 460에서 SM 1개 더 컷칩된 컷컷칩 모델인 GTX 460 SE가 출시되었다. 하위 라인 주제에 메모리 버스는 256-bit라서 192-bit 메모리 버스였던 초기형 GTX 460을 대체할 목적인 듯 했지만 GPU 클럭이 4% 떨어진 탓인지 초기형 GTX 460보다 6% 정도 떨어졌다. 그 대신 가격은 20%나 저렴한데다, 오히려 2% 더 높은 성능인 라데온 HD 5830의 가격이 18% 더 비싸서 결과적으로 나쁘지 않는 가성비를 보여주었다.

2011년 2월 1일, 지포스 500 시리즈 런칭 이후에 출시되었으나 클럭이 조금 높아진 점과 메모리 규격이 GDDR5로 변경된 것 말고는 스펙상 GT 430과 큰 차이가 없다. 그래도 GDDR5 덕분에 메모리 대역폭이 크게 향상되었지만 이전 세대 모델인 GT 240과 동급 성능에 머물렀고, 경쟁사 모델 기준으로 HD 5570과 5670의 어중간한 성능이었는데 책정 가격은 $99로 HD 5670보다 32%나 더 비싼 편. 안정화 되기 전까진 GT 430과 마찬가지로 기피 대상 모델이었다.

2017년 7월 3일, 한동안 GF100 기반 모델 때문에 페르미 아키텍처에 대한 안 좋은 인상만 남긴 채 서서히 잊혀지다가 DirectX 12를 '정식' 지원하는 것으로 공식 발표되었다. # 물론 페르미 아키텍처가 등장한지 7년, Windows 10에 포함된 DirectX 12가 일반 공개된지 2년이나 지난 시점인지라 같은 그래픽 관련 옵션이라도 프레임속도가 DirectX 11보다 떨어지는 편이다,# 추후 후속 버전의 드라이버가 나와봐야 알겠지만 일단은 지원한다는 점과 7년이 지났지만 약속을 지켰다는 점에 의의를 두는 것에 만족해야할 판.

참고로 페르미 아키텍처 기반 모델의 출시 연기 과정에 '찰리'라는 semiaccurate.com 루머 사이트의 극N당까 기자의 활약이 대단했다. 주된 작업은 구글링으로 일본 사이트를 뒤져서 구글 번역으로 영어로 바꾼 뒤 글을 올리는 것. 덕택에 몇년간 열폭해오던 AMD 빠들이 크게 웃을 수 있었다.

페르미 아키텍처 기반 모델의 몇 안 되는 장점이라면(500 시리즈 포함) 후속 제품군인 600 시리즈보다 더블 프리시전(배정밀도 부동소수점 연산) 성능이 좋게 나온다는 것. 이건 600 시리즈가 DP 유닛을 게이밍 코어를 위해 대량으로 쳐낸 제품이라서(게이밍 용도로는 더블 프리시전은 일반인이 거의 쓸 일이 없다.) 잘 나왔다. 다만, 700 시리즈에서는 다시 개선되었는데 역시 일반인이 쓸 일이 없어서 묻혔다.

342.0x 이후 버전의 드라이버는 이 시리즈부터 지원한다.(지포스 8~200(300번대, 405, GT 415 포함)번대는 342.0x버전이 마지막.) 또 다른 특징으로 GT 430 리테일 제품을 제외한 저가형 라인에서도 128비트 메모리 대역폭을 지원하는 모델이 존재한다는 점.

여담으로 2019년 기준
GTX 480 ≒ GTX 750 Ti, GTX 560 Ti
GTX 470 ≒ GTX 750, GTX 650 Ti
GTX 465 = GT 1030
GTX 460 ≒ GTX 550 Ti , GTX 650