世界因它们而精彩——3D图形芯片10年史(五)
硬件周刊
ATi:大梦初醒
随着NVIDIA在3D图形芯片市场的市场占有率不断攀高,另一家图形芯片巨头终于有所觉醒。在人们还在被GeForce 256所折服的时候,2000年4月24日,ATi抢先公布了新一代3D图形芯片──代号为Rage 6C的Radeon 256。
Radeon 256采用0.18微米工艺,核心频率为200MHz,有两条单周期三纹理渲染管线,最大像素填充率达到了400M Pixels/s,最大材质填充率达到了1.2G Texels/s。最大支持128MB DDR或SDRAM显存,显存带宽最大可以达到6.4GB/s。
Radeon 256采用了全新的架构体系,在硬件上主要分为三个引擎:Charisma几何处理引擎、Pixel Tapestry渲染引擎和Video Immersion数字视频引擎。不仅每秒可以处理高达3000万个的多边形(整整是GeForce 256的两倍),并且还可以塑造出人物的面部表情,大大地改善了画质,使3D游戏变得更加真实。
Radeon 256还具有ATi独创的HyperZ技术。通过此技术,可以有效降低Z-Buffer占用的显存带宽,大幅提高系统带宽和相素填充率,可以使材质填充率从1.2 G Texels/s提高到1.5G Texels/s,带宽从6.4GB/s提高到8GB/s。另外,Radeon 256依旧具有MAXX技术,可以像Rage FURY MAXX一样实现双芯片并行工作。
ATi通过Radeon 256向人们证明了它完全有实力向NVIDIA发起挑战。不过ATi的图形芯片只供原厂生产,虽然其质量绝对一流,但其售价实在太高,大大影响了它在市场的推广。
NVIDIA:独步天下
4月26日,在Radeon256发布两天后,NVIDIA也推出了全球发烧友期待已久的NV15,即GeForce 256的后续产品──GeForce2 GTS。
GeForce2 GTS最大支持128MB DDR,集成了2500万个晶体管,采用0.18微米工艺,核心频率达到200MHz,但其功耗却只有10W,明显少于GeForce256的18W,大大减小了发热量,提高了系统的稳定性。
GeForce2 GTS采用了NVIDIA Shading Rasterizer渲染引擎(NSR,NVIDIA明暗渲染引擎)。最大像素填充率达到了800 M Pixels/s,最大材质填充率达到了1.6G Texels/s。
GeForce2 GTS还采用了第二代T&L引擎,每秒可以生成2500万个多边形,而且增加了Hardware clipping(硬件剪裁)和Per Pixel Lighting(单像素光照运算)功能。
GeForce2 GTS支持S3TC、Pixels Shaders、立方环境贴图等技术,还提供了对FSAA(全屏抗锯齿)的硬件支持。GeForce2 GTS采用了SuperSampling方式,但是SuperSampling FSAA只能使用在低分辨率下,效率不如3dfx的MultiSampling,GeForce2 GTS的FSAA自然也就比不过Voodoo5的FSAA。
此外,GeForce2 GTS还集成了HDVP(High Definition Video Processor,高清晰视频处理器),支持NTSC/PAL输出编码,支持完整的HDTV标准,能提供MPEG2数据流(DVD或HDTV信号)的硬件辅助译码和回放。
GeForce2 GTS虽然在性能上傲视群雄,但其售价高得离谱。6月28日NVIDIA公布代号为NV11的3D芯片,并把它正式命名为GeForce2 MX。
GeForce2 MX采用0.18微米工艺,核心频率为175MHz,集成与GeForce2 GTS相同的第二代T&L引擎和NSR渲染引擎,但是它只有两条双纹理渲染管线,最大像素填充率和最大材质填充率也就相应降到了350M Pixels/s 和700M Texels/s,而且GeForce2 MX只能使用64位接口的DDR和128位的SDRAM,显存带宽也比GeForce2 GTS小了一半。但GeForce2 MX的成品显卡售价仅为GeForce2 GTS成品的40%!凭借超过GeForce256普通版的性能及与TNT2相近的价格(约119美元),GeForce2 MX很快抢占了中低端的大片市场。
在GeForce2 MX中,我们还看到了两个GeForce2 GTS所没有的技术:Twin View和Digital Vibrance Control。和Matrox的DualHead类似,Twin View也是一种双头显示的技术。通过Twin View,GeForce2 MX可以实现双头显示、视频输入、输出以及DVD视频解码辅助等众多功能。而Digital Vibrance Control(数字振动控制)则可以让用户对图形芯片内部的图形系统传输到显示系统的数据进行详细的控制,从而使各种电脑图像更锐利、明亮和干净。
ST:异军突起
和NEC联合开发了PCX、PCX2、PVR250DC、PVR250PC的Videologic公司是隶属于ImaginATion的子公司。2000年,ImaginATion将PowerVR技术授权给了ST(SGS-Thomsonc,意法半导体公司),由ST和Videologic联合开发PowerVR系列图形芯片。7月,ST发布了PowerVR 3图形芯片,并把它命名为KYRO。
KYRO具有双渲染管线,采用0.25微米工艺,具有1200万个晶体管,125MHz核心频率,每秒能生成800万个多边形,材质填充率达到了250M Texels/s。但由于其Tile Based Rendering(分块渲染)、隐面消除等技术的作用,其带宽的利用率比其他显卡高三倍,可以与其他显卡750M Texels/s的材质填充质量不相上下。
KYRO也支持了FSAA、Environment Bump Mapping(环境凹凸贴图)、DXTC、双线性过滤、三线性过滤、各向异性过滤,顶点雾化等特性。
和MAXX与VSA类似,KYRO也支持多芯片并行工作。而且KYRO对带宽要求非常低,可以有效的控制成本,并且不像传统图形芯片那样性能受显存制约,随着核心频率的提高,KYRO内部的缓存器的速度也可同步提升,整体性能几乎能成正比提高。
无论是速度还是质量,KYRO都让GeForce2 MX感到了很大的压力。可惜ST的产能太低,KYRO的频率过低,而且产品推广不足,只有很少的厂商生产,最终还是没有给Geforce2 MX造成真正的威胁。
3dfx:英雄末路
2000年底,3dfx展示了Voodoo5 6000──一款采用4块VSA-100图形芯片,搭配128MB SDRAM的显卡,其最大像素填充率接近1500M Pixels/s,而且支持更好的T-Buffer功能,支持令人惊讶的8×FSAA。但因其设计过于复杂,导致其生产成本居高不下,这款怪兽级的显卡最终还是没有上市。
从1999到2000年,3dfx的市场占有率不断下降,而且财政越来越困难。为此,3dfx把所有的希望都寄托在Microsoft的X-BOX身上,孤注一掷地收购了Gigapixel公司,希望借此获得X-BOX的图形芯片的订单。但很可惜,最终Microsoft选择了NVIDIA。3dfx的财政彻底陷入困境,计划中的RamPage图形芯片也停止了开发。
2000年底,3dfx被NVIDIA收购。曾经给我们带来许多惊喜,许多期望,曾经陪伴我们走向美丽的3D世界的3dfx就这样走向它的结局,一个极具传奇色彩的图形芯片厂商最终也只能留在众多硬件发烧友的脑海中。
Voodoo5 6000
最后按照惯例,我们给2000年的3D图形芯片做一个总结。





