世界因它们而精彩——3D图形芯片10年史(七)
硬件周刊
NVIDIA:宝刀不老
2002年2月5日,NVIDIA发布了NV25,GeForce4 Ti系列图形芯片。GeForce4 Ti图形芯片集成了6300万晶体管,依旧使用0.15微米工艺制造,但采用了新的PBGA封装,核心频率达到了300MHz,最大像素填充率和纹理填充率分别达到了1200M Pixels/s和2400M Texels/s,由于采用325MHz 128bit DDR显存,显存带宽达到了10.4GB/s。
GeForce4 Ti系列图形芯片沿袭了GeForce3的架构,同时也做了相当大的改进。拥有nfiniteFXⅡ引擎,并配备了两个并行的更高频率的Vertex Shader引擎。而且Pixel Shader(像素着色)引擎的版本也升级到了1.3。
此外,GeForce4 Ti也同时引入了LightSpeed Memory Architecture Ⅱ(LMA Ⅱ,光速交错式显存架构Ⅱ),可以更好地节省显存带宽。采用了新的Accuview AA技术,再配合LMA Ⅱ,可以大幅改善FSAA的性能,但是它只支持Direct3D,不支持OpenGL。
和NVIDIA以往的产品一样,GeForce4 Ti也按其核心频率和显存频率的差别进行细分,划分为Ti4600、Ti4400、Ti4200三款产品。
9月25号,NVIDIA又推出了NV25的AGP 8×版本──NV28。核心频率和显存频率也略有提升,划分为Ti4800、Ti4800SE和Ti4200-8×三款。
在GeForce4 Ti发布的同时,NVIDIA也发布了NV17,即GeForce4 MX系列图形芯片。它是修改于GeForce2 MX所采用的NV11图形芯片。与GeForce2 MX相比,GeForce4 MX图形芯片拥有较高的频率,从GeForce4 Ti系列继承了诸多新技术。
GeForce4 MX同样按照频率的高低进行细分,分为MX420、MX440SE、MX440和MX460四款,之后也和GeForce4 Ti一样,推出了略微提高了核心频率的AGP 8×版本NV18,MX440-8×。
11月18日,NVIDIA发布了代号为NV30的GeForce FX图形芯片。GeForce FX是业界第一款采用DDRⅡ显存的产品,FX系列图形芯片采用了CineFX引擎,晶体管数量达到了1.25亿。虽然采用0.13微米工艺,但其500MHz的核心频率,1GHz的显存频率还是带来了非常恐怖的热量,夸张的Flow FX散热器给人们留下了非常深刻的印象。
GeForce FX实现了对基于DirectX 9的Pixel Shader 2.0、Vertex Shader 2.0等技术特性的完整支持,NVIDIA为GeForce FX配备了一个大型的并行Vertex Shader(顶点着色引擎),三角形生成速率达到了前所未有的3.75亿个/s。
CineFX引擎是一个真正的128位引擎。每条流水线可以同时执行两条64位渲染,并且还提供了对Cg语言的支持。GeForce FX拥有一种硬件级的色彩无损压缩技术,提供了更好的自适应各向异性过滤和反锯齿技术,可以很好地改善所有游戏的图像质量。
GeForce FX图形芯片虽然性能强劲,但成品率较低,128bit的显存带宽严重制约了其性能的发挥,DDR2产能严重不足而且售价昂贵,显卡结构过于复杂,成本居高不下,而且产品缺货严重。
SiS:一鸣惊人
2002年4月12日,SiS发布了Xabre系列3D图形芯片。Xabre一经面世就打出了“8×8”的旗号,即全球第一款AGP 8×显卡,全面支持DirectX 8.1,在发布之时是相当抢眼的。Xabre系列图形芯片采用0.15微米工艺,具备4条像素渲染流水线,并且每条流水线拥有两个贴图单元。理论上可提供高达1200M Pixels/s的像素填充率和2400M Texels/s的材质填充率。
Xabre系列图形芯片具备独创的Frictionless Memory Control(FMC)显存架构,还采用了独有的“块式减免隐面无效渲染算法”技术,可以大大提高图形芯片的渲染速度,减少渲染时带宽的占用率。
同样,Xabre系列也依照主频和显存频率的高低划分为Xabre400,Xabre200,Xabre80三款,其中Xabre80只支AGP 4×。
11月28日,SiS又发布了Xabre600,采用0.13微米工艺,主频和显存频率都提高了不少,性能总算能与GeForce4 Ti4200比肩了。
Matrox:绝地反攻
自从G400发布以来,Matrox就没过过好日子,G450、G550的3D性能低下导致其市场占有率不断下滑,计划中的G800又连连跳票。在人们对这家总部位于加拿大的公司逐渐遗忘,都认为它将步3dfx的后尘被收购的时候,它的反击开始了。2002年5月13日,他们跳过了G800,直接推出了采用全新架构的新一代3D图形芯片:Parhelia-512。
Matrox此次发布的Parhelia-512的确让我们惊喜不已,它是世界首枚512位的3D图形芯片,更拥有高达20GB/s的内存带宽。通过10bit GigaColor技术,Parhelia-512率先实现了30bit色彩显示,可以显示10亿种颜色,是我们平常所用的24bit色彩色深的64倍!还彻底实现了10bit处理、10bit显示、10bit伽马纠正,真正实现了每通道10bit色彩。通过每通道10bit精度的色彩运算,生成的画面质量自然要比低渲染精度生成的画面出色得多。同时,Parhelia-512采用了FAA(Fragment Antialiasing)技术,在只占用了微乎其微的带宽和芯片运算能力的情况下,提供了一流的反锯齿效果,而且保证了画面其余图像锐丽清晰。
全新的DualHead-HF技术保证其两个显示单元都是完全对称的,可以分别实现UltraSharp技术和10bit GigaColor技术,提供一流的画质输出。Matrox还为Parhelia-512引入了TripeHead(三头显示)技术,可以同时在三个显示器输出,结合其Surround Gaming(环绕游戏)技术,可以将游戏画面扩展到三个屏幕,不同屏幕显示不同的游戏视角。
但它只采用0.15微米工艺制造,核心频率和显存频率分别只有220MHz、250MHz。虽然其画质一流,但3D性能并没有我们想像的那么高,只能与Radeon 8500和GeForce4 Ti4200一较高下。
ATi:针锋相对
2002年7月17日,ATi发布了人们期待已久的R300和RV250 3D图形芯片,对应这两款图形芯片的产品分别被命名为Radeon 9700和Radeon 9000,ATi的反击战打响了。
作为ATi的新一代产品,Radeon 9700采用了和Radeon 8500截然不同的全新构架,搭配256位DDR显存,显存带宽高达20GB/s!而且抢先提供了对DirectX 9的支持,硬件支持Vertex Shaders 2.0和Pixel Shaders 2.0。通过四组两两成对的Vertex Shaders引擎,Radeon 9700成为了第一颗可以在一个时钟周期内处理一个顶点和一个三角形的图形芯片,每秒3.25亿的三角形生成速度更让它将GeForce4 Ti 4600彻底甩在了后头,成功夺取了性能之王的宝座。
Radeon 9700的SmoothVision 也升级到了2.0,通过Multisampling Anti-Aliasing(超采样抗锯齿)以及Adaptive Anisotropic Filtering(自适应各向异性过滤)技术,实现了6×FSAA和16×AF(Anisotropic Filtering,各向异性过滤),无论是反锯齿的速度还是质量都取得了很大的进步。Radeon 9700中还集成了最新的Video Processing Engine(视频处理引擎)。可以有效地增强实时的视频捕捉和播放效果,提供更加锐利、清晰的视频播放效果。
与此同时,ATi的Radeon 9000直冲中低端市场,剑指MX440。与Radeon 9700不同,Radeon 9000采用Radeon 8500的架构,增加了对AGP 8×的支持,渲染流水线从2个削减到1个,虽然单个流水线的渲染单元从4个增加到8个,但总体性能比Radeon 8500略低。不过,还是比MX440强多了。
10月,ATi又发布了Radeon 9500 Pro和Radeon 9500。Radeon 9500系列采用了Radeon 9700的架构,但是显存位宽减少为128bit。虽然Radeon 9500 Pro的性能比Radeon 9700有差不多20%的差距,但是售价却低了50%。相比Radeon 9500 Pro,Radeon 9500屏蔽了一半的渲染流水线,只有四条渲染流水线,性能有不小的差距,售价则更为便宜。
12月,一贯以数字表明性能高低的ATi为了清空手上的Radeon 8500系列图形芯片,同时为了在中低端给NVIDIA更大的压力,将Radeon 8500LE改名为Radeon 9100,重新推向市场。







