显卡芯片的搅局者——XGI和S3
硬件周刊
作为目前显卡市场上的两大巨人,NVIDIA和ATi占据着市场的大部分份额,而且其产品优势明显,长期以来,显卡市场一直是ATi和NVIDIA“两个人的故事”。不过现在不一样了,随着XGI Volari和VIA S3 Deltachrome系列产品正式上阵,在经历了很长一段时间的两人世界后,2004年里,显卡市场又将出现多年不见的百花齐放的竞争局面。也许,在较短的时间内,XGI和VIA S3不会对ATi和NVIDIA造成很大的威胁,但是Volari和Deltachrome作为显示芯片市场的搅局者,肯定会对未来的显卡市场带来一定的冲击,影响未来市场格局。
XGI异军突起
去年5月,SiS将其图形业务部门脱离,成立XGI公司,全称为eXtreme Graphic Innovation。同年6月XGI收购Trident,紧接着9月15日,推出了全系列Volari显卡产品。Volari一词来源于拉丁文“Volatus”和英文中“Velocity”,代表快速迅猛的意思。XGI此次推出的Volari系列包括Volari Duo V8 Ultra、Volari V8 Ultra、Volari V8、Volari Duo V5 Ultra、Volari V5、Volari V3 及移动平台的 Volari XP5 系列,覆盖高、中、低端和移动市场。Volari系列产品以其创新的技术和独特的设计引起厂商和用户的极大关注。
从规格上来看,Volari目标直指竞争对手。其中V8是其高端产品,芯片位宽256bit,采用0.13微米工艺制造,搭配 DDR 或 DDR2 显存,核心频率为350MHz,显存频率为500MHz(DDR2),内存总线宽度 128bit。V8 拥有 8 条像素渲染管线、2个 Vertex Shader着色单元及 4 个 Pixel Shader着色单元,支持Vertex/Pixel Shader 2.0 版本,完全符合 DirectX 9.0 的规范。
和Volari V8相比,定位在中端市场的Volari V5系列具有和Volari V8相同的3D功能,但是像素渲染管线从8条减少到4条,像素着色单元也从4个降低到2个,核心/显存频率没有变化,和Volari V8系列一致。
Volari V3则定位于低端市场,而且其技术架构完全不同于V8和V5。Volari V3采用Trident的XP4设计,硬件支持DirectX 8.1,具有2条像素渲染管线,使用128bit的DDR内存,核心/显存工作频率分别为300/600MHz。
XP5定位于移动图形芯片市场,同样只支持DirectX 8.1,不过XP5可通过CPU模拟来支持DX9指令,这似乎与未来Intel Extreme Graphic 3的功能很类似。
XGI的Duo系列芯片还采用了一种BitFluent双核心协同工作架构,一个核心为主核心、另一个为辅助核心,通过2.1GB/s带宽的BitFluent通道进行信息和数据交换,主核心负责与CPU进行信息交换,分配工作任务和显示输出,它还负责控制另外一个辅助核心的工作,但在进行渲染工作时两者是对等的,按照主GPU1、3、5帧...从GPU2、4、6帧...这样来分配工作。
Volari V5/V8/Duo系列还采用了CipherVider技术,可以先将视频类型进行识别,看它属于哪种类型,CipherVider技术将视频类型分为三类:隔行信号、VCD/DVD视频和RM、DivX等高压缩格式的视频,然后针对这三种类型视频分别专项处理。
针对隔行信号,CipherVider技术采用一种基于像素的插值算法来重建视频帧中的每一个像素,然后再利用一个专有算法来平滑物体的轮廓,使得最终合成的视频画面质量更佳。针对VCD/DVD的视频信号,由对应的MPEG硬件解码单元处理,并可支持HDTV高清晰影像的硬解码功能。至于RM、DivX等格式的视频,多数显示芯片都是不作处理直接播放,画面效果往往不够理想,而CipherVider技术则采取合并两幅视频帧的方式来优化,以获得更为清晰平滑的图像。
S3翻身之作
S3作为一个经典品牌,并不甘心沉没,在被VIA收购后,经过几年的卧薪尝胆,终于推出了新一代图形GPU──DeltaChrome的系列产品。VIA S3 DeltaChrome系列,包括高端产品DeltaChrome F1、主流产品DeltaChrome S8和低端产品DeltaChrome S4。
在生产工艺上,DeltaChrome采用TSMC的0.13微米制程,集成7500个晶体管。DeltaChrome系列产品尽管涵盖到高中低三档,但是都采用相同的内核3D架构,而区分市场定位的尺度仅在于工作频率和像素渲染管道的多少。
DeltaChrome的高端产品是DeltaChrome F1,内建8条像素渲染管线,每条渲染管线搭配1 个纹理贴图单元,共计8个纹理贴图单元。DeltaChrome F1芯片内部连接显存的总线位宽只有128 bit,只及ATi、NVIDIA高端产品的一半,工作频率350MHz,显存工作频率350MHz DDR,提供11.2GB/s显存带宽。
针对主流市场,VIA S3推出DeltaChrome S8和DeltaChrome S8 Nitro两款图形芯片,它们都内建8条像素渲染管线,每条渲染管线都搭配1 个纹理贴图单元,共计8个纹理贴图单元。内核工作频率分别在300MHz和315MHz,分别搭配300MHz DDR和315MHz DDR显存,显存容量是128MB或者256MB,显存位宽128bit,显存带宽最高可达10GB/s。显然,DeltaChrome S8和DeltaChrome S8 Nitro,是DeltaChrome F1的降频版本,同时显存工作频率也相应降低了。
DeltaChrome系列所有产品在硬件上都支持DirectX 9.0,支持浮点数据格式,除DeltaChromeS4外,DeltaChrome产品都内建4 个顶点着色器,支持128bit顶点着色精度(也就是32bit浮点精度),同时内建的像素着色器最高可以支持到96bit的渲染精度(也就是24bit浮点精度)。
结语
XGI和S3的加入,首先会在中低端市场引起竞争,使得原本就比较混乱的显卡市场更加复杂。而这两家暂时在高端市场还不会对ATi和NVIDIA构成威胁,下个月我们就能见到NV40和R420的发布。另一方面,显卡制造厂商对显示芯片厂的支持也正处在变动之中,XGI和S3如果能抓住时机,依靠众多显卡厂商在生产和渠道上的支持也可能打开新的空间。

