以GeForce 6800 Ultra做為開路先鋒的NV40家族，堪稱NVIDIA「脫下褲子跟ATI拼了」的代表作，從3D API支援性、架構創新、到運算單元規模，均毫無妥協。NV40和R420相比，帳面上的理論規格與效能，看似輸人一截，但「架構性的效率」卻天差地遠，更罔論NV40還支援了DirectX 9.0c的Shader Model 3.0，讓R420變成相對規格落伍的產品。
NV40有幾個值得注意的重點，當中還包括了一般媒體和電腦達人不會留意到的地方。
- 在IBM 130nm製程的加持下，雖然NV40電晶體超過2億，是前代NV38的1.7倍之譜，但發熱量卻非常的出色，讓NVIDIA高階顯卡重回只佔用1個卡槽的美好時光，這也間接證明，之前NV36從台積電轉向IBM，應該是為了「試水溫」。
- 大家都知道Shader Model 3.0擁有更長的程式碼長度與動態分支控制流程，可大幅提昇可程式化能力和撰寫程式碼的彈性(否則勞師動眾大改版就沒意義了)，但最實際的好處還是在於「總算結束Shader Model 2.0同時有NVIDIA(2.0a)和ATI(2.0b)延伸版本」的亂象，這也加快了DirectX 9.0c的普及速度。
- NV35 2倍的6組Vertex Shader，有助於Volume Shadow之類的特殊視覺效果，除了符合DirectX 9.0c規格(4個Vertex Texture和Displacement Mapping)，實做了MIMD化的執行單元，每個時脈週期可同時發出2個Shader指令(1個純量1個向量)，亦可直接從L2材質快取記憶體擷取Vertex Texture。這還不打緊，真正精彩的在後面。
- 4倍於NV3x的16條像素管線，每個時脈週期輸出16個像素/貼圖元素，或是32個Z/Stencil值，讓NV40的材質像素填充率，超過NV35的3倍，巨大的Z/Stencil填充率也是新一代陰影表現技術UltraShadow的基礎。
原本NV3x世代的”Pixel Pipeline”，皆為「虛擬8條管線，實際4條管線」的配置，一般視為4 x 2(4管線 x 2材質貼圖單元)或8 x 0(處理Z-Stencil像素)，未能真正匹敵「貨真價實8條管線(8 x 1)」的ATI R3x0。
換言之，NV40就是16 x 1、32 x 0的架構，執行單元成長了2到4倍。過去大概基於行銷訴求和面子問題，NVIDIA從未正面承認外界認定的4 x 2說法，導致眾多網民們傻傻分不清楚，但在NV40的發布過程，為了突顯「跳躍性進步」，間接證實了這觀點的確所言不虛。
「否定過去自己，彰顯現在很行」的戲碼，也曾發生在Creative在2005年發表X-Fi。
- NV40的Pixel Shader採用超純量管線架構(Superscalar) 。傳統的架構如下圖，由1個材質處理單元搭配1個Shader執行單元。
但NV40卻增加了1個Shader執行單元，允許2組Shader指令同時執行(Dual-Issue)，處理不同工作。
而且2組指令處理的像素元件，不必被限定相同的格式(如RGB + A或RG + BA)，如此一來，Pixel Shader效能倍增，讓NV40的同時脈理論效能變成R420的2倍，即使帳面上的Pixel Shader數量是相同的，至於實體”Pixel Pipeline”只有NV40四分之一的NV3x就更不用提了，這麼簡單的算術請各位科科自己算。
NV40的Pixel Shader設計，是由前3dfx的架構副總裁Emmett Kilgariff所操刀，算是多少挽回3dfx昔日的榮光和聲譽吧。
- 除了透過硬體加速影片播放、提高輸出品質的Pure Video(只是NV40、NV45、NV48缺乏WMV9硬體加速)，NV40還讓「復活」了3dfx的SLI多卡並聯技術(但技術完全不同)，只不過SLI在Ampere世代的RTX3000系列就默默的消失了。
- 隱藏在琳瑯滿目技術行銷名詞之後，少人重視的細節：記憶體控制器內建傳輸壓縮，這是日後十幾年來，NVIDIA逐漸壓制ATI與AMD的關鍵因素。
講了這麼多，筆者還特別挖出當年的測試數據，結論就是3DMark03首度出現「破萬」的效能表現，幾乎是NV38和R360的「2倍」，這在當時引起轟動，畢竟很久沒見到「前代2倍效能」的好戲了。但其實過沒多久，在伺服器CPU市場，也隨即上演了類似的戲碼：IBM Power5。
那麼，在架構層面換湯不換藥、像素管線的運算浮點精度依舊死守FP24的ATI R420，表現究竟如何呢？就有勞各位科科自行跪求Google大神了。科科科科科。
