2001年以后，由于NVIDIA已经完成了对3DFX的收购，显卡市场演变为NVIDIA与ATI两雄争霸的局势。

 

 

    而在此时，微软正式推出了划时代的DIRECTX8 ，将可编程的着色管线概念正式引入到GPU,新的shaders（光影处理器）数据处理方式也是DirectX 8中最具意义的创新。Shader采用了新的数据处理程序模型，这与旧有的预定义模型是不同的。这种模型中，数据是透过virtual machine以一个类似于带有特殊汇编指令集的pre-arranged（事先安排好）程序进行处理的，程序员可以直接对其进行编程。

 

 

    凭借可编程几何管线和可编程像素管线，使用者可以自由的控制几何和像素的代码设计。这对于图形开发者是空前的，他们可以通过基本的着色器，利用开发工具，产生全新的，极具创造力的效果。也正是可编程管线的引入，为GPU发展翻开了新的篇章，GPU开始向SIMD处理器方向发展，凭借强大的并行处理性能，使得GPU开始用有了部分流式处理器特征。

 

 

    2001年初，NVIDIA正式发布Geforce 3 ，代号NV20。从Geforce 3开始，可编程的nFiniteFX SHADER引擎正式被引入，完整实现了对Pixel shaders和Vertex shaders 处理单元的硬件支持，Geforce 3也是2001年上半年唯一完全可以支持DirectX8.0的GPU。

 

 

    Geforce 3默认核心频率为200MHz，拥有4条管线，每管线2个TMU(纹理贴图单元)，这和Geforce 2是一样的，所不同的是Geforce 3还拥有一个Vertex shaders 单元，以及4个Pixel shaders单元，这也是和Geforce 2质的区别。

 

 

  Geforce 3

 

    NVIDIA在Geforce3还在采用了第一代的“光速显存架构”（Light Speed Memory Architecture）采用了一系列新技术来充分利用显存提供的带宽。光速显存架构采用的第一个技术是“显存交错控制”技术，由芯片内核集成的专门的显存控制单元来完成。光速显存架构另一个技术是“无损Z压缩算法”，在不降低画质的前提下大大降低了Z-缓存数据对显存带宽的占用。除此之外，Geforce3中还加入了一个被称之为Z轴吸收选择（Z-Occlusion Culling）的技术来达到隐面消除技术（HSR）的效果以尽量减少不必要的资源消耗。

 

    不过Geforce 3上市后在当时大部分DX7以及QUAKE3游戏的主流分辨率中，GeForce 3并没有能完全超过GeForce 2 ULTRA，确实出乎所有人意料。但由于首次使用交错内存结构，超高的内存效率使得GeForce 3在高分辨率下还是有很强的优势。此后随时间的推着移，大量DIRECTX8的游戏上市，人们才意识到在画面Geforce 3特效方面带来的革新与震撼。

 

 

 

    GeForce 3上市后，伴随着新一代DirectX8的游戏引起了不小的轰动，市场反响也很不错，，但是300多美元的售价阻碍了GeForce 3的普及。2001年秋，NVIDIA又对市场进行了细分，由GeForce 3派生出面向中端的GeForce 3 Ti 200和具有最优异性能、直接对抗Radeon 8500的GeForce 3 Ti 500。

 

 

 

 GeForce3 Ti200

 

   GeForce3 Ti200相对于标准版的GeForce 3，核心/显存频率从200/230 MHz降至175/200 MHz，这样在性能上与GeForce 3标准版拉开了一定的距离，而且较低的运行频率提高了使得对良品率的要求不再苛刻，同时供电电路的精简也使板卡厂商降低生产成本。过低的默认频率也给了GeForce3 Ti200相当大的超频潜力，从而成为当时2000元左右最具性价比的高端产品。由于硬件上可以完整支持DirectX8，在这个价位上优势明显，所以迫使对手ATI把仅支持DirectX7的Radeon 7500从上市初的1999元降到了1500以内。根据当年测试表明，Inno3D GeForce3 Ti200显卡凭借出色的品质很容易通过超频达到GeForce 3标准版的200/230 MHz频率下，受到游戏玩家的追捧。

 

 

 GeForce3 TI500

 

    GeForce3 TI500拥有系列中最高的频率，达到240/250 MHz。GeForce3 Ti500使用8层PCB以及更奢华的作工用料来确保高频率下的稳定运行，价格因此也居高不下，当时售价为3000人民币左右。 面对晶体管数量更多、频率高于自己Radeon 8500，GeForce3 TI500得益于优秀的驱动支持，在于Radeon 8500对抗中丝毫不落下风，但功耗方面却更具优势，成为当时高端游戏显卡的首选。