触摸笔记本电脑的天空──移动显示的“芯”路历程(一)

硬件周刊

  绝大多数的现代人都不会对IBM公司于1984年2月研制出的世界上第一台笔记本电脑(以下简称笔记本)IBM5155感到吃惊,甚至不会愿意多看它两眼。但是正是这个装备了640KB内存,一个琥珀色的单色液晶屏幕以及两个双面5.25英寸软盘驱动器的“大白箱子”拉开了便携式个人电脑的序幕,将人们从狭小办公室里解放出来。不过,从把计算机装入“白箱子”到能够满足各种通用的科学计算以及娱乐要求的更加小巧的“箱子”出现,人类走了很长的一段时间。

  第一台笔记本电脑IBM5155

  如果说,Intel的Pentium MMX中央处理器使得笔记本最终能够像台式计算机一样进行相对复杂的科学计算,那么1996年ATi发布的首块用于笔记本的3D显示芯片则使得笔记本在相当大的程度上取代台式电脑进行娱乐成为了可能。

  百家争鸣

  1996年的个人电脑市场并不成熟,虽然Intel发布了具有里程碑意义的Pentium,但是在当时的绝大多数的个人电脑上,流畅地播放高质量的视频仍旧是件奢侈的事情。一味地追求更高的显示效果更使得大多数用户宁愿将他们的目光聚焦在3Dfx发布的Voodoo卡所具备的出色性能上。这种只重视性能而忽视功耗等其他因素的趋势,加速了各种高性能的图像应用在台式个人电脑上的实现,更使得一批图形设备供应商在台式显卡芯片的研发上不堪重负。最终导致其中的一批公司被迫将研发重点转移到了笔记本显示芯片市场,并开始根据自身的特点在显示芯片的功耗和性能之间寻找平衡点。

  这一个趋势在1996年的上半年显得尤为突出,1996年2月,Neomagic公司发布了其首款128位的移动显示芯片MagicGraph 128,为了将功耗尽可能地降低,Neomagic在MagicGraph 128内部集成了0.9MB的嵌入式DRAM缓存,同年发布的2D移动显示芯片还有Trident Cyber 9388芯片等,它们共同的特点都是具备非常低的功耗和不错的2D显示效果,这在一定程度上降低了笔记本中央处理器的负担,并使一些相对复杂的2D图形处理在笔记本上成为可能。

  初露锋芒的ATi

  移动显示芯片领域真正的突破是ATi于1996年11月做出的。ATi创造性地将在台式电脑市场上出现不久的3D加速概念引入笔记本领域,推出了轰动一时的3D RAGE LT移动显示芯片,使得笔记本第一次具备了媲美台式电脑的显示效果。这款3D RAGE LT芯片完全基于ATi在当时并不算成功的桌面图像处理器3D Rage Ⅱ,但是却在笔记本显示领域开辟了一个全新的领域。

  3D RAGE LT除了支持当时的DirectX 3.0a之外,在色彩的显示上采用了带有gamma校正的8位数模转换器,并采用材质过滤、Z-buffering缓存等诸多技术,每秒钟能对2600万个像素的纹理映射进行校准。为了保证在笔记本上能够播放MPEG的视频影像,ATi还在3D RAGE LT中集成了一个解码芯片。更可贵的是,在3D RAGE LT中甚至有对芯片功耗进行实时监控的模块,该模块能够根据情况对图形芯片的频率自动进行调节,从而在性能和功耗之间取得了平衡。所有这些都在当时创下了移动显示芯片的新纪录,使人们对笔记本未来的显示性能充满了期待。

  随后,表面沉寂的ATi悄然发布了当时市场上性能最强劲的移动显示芯片RAGE LT PRO。除了在2D和3D性能上较3D RAGE LT有所加强之外,RAGE LT PRO还专门为DVD解码做了优化。Neomagic和Trident,则在移动显示芯片的竞争中逐渐失去了市场。尽管Neomagic在1998年底也推出了一款256位的移动显示芯片,但还是因为诸多原因,而不得不将主要的精力转向了系统芯片解决方案上。

  ATi渐入佳境

  之后,ATi在移动显示芯片市场上的动作不断,接连发布了基于同一内核的三款移动显示芯片。1999年2月发布的RAGE MOBILITY M1首次在移动显示芯片上集成了高达8MB的缓存,被包括IBM、康柏、东芝等超过14家笔记本制造商广为采用。

  MagicGraph 128

  3D RAGE LT

  3D RAGE LT PRO

  RAGE MOBILITY M1

  RAGE MOBILITY 128

  同年晚些时候发布的最新的RAGE MOBILITY 128,作为台式机显卡的移动版本,RAGE MOBILITY 128在性能上作了足够的改进。RAGE MOBILITY 128还预留了额外的显示缓存插槽,使用户能够在需要的时候增加另外8MB显存,从而将显存扩展到16MB。RAGE MOBILITY 128每秒钟能够填充2.1亿个像素的材质,核心频率和缓存频率也分别被提高到125MHz和143MHz,在当时的笔记本显示芯片市场无人能敌。除此之外,ATi还在功耗上取得了不小的突破,首次采用了其独创的AES电源管理技术,不光提供了对ACPI等高级电源管理标准的支持,还对Intel的移动芯片组架构进行了优化。在随后的时间里,ATi还在RAGE MOBILITY 128的基础上推出了MOBILIY M4系列移动显示芯片,该芯片首次全面对AGP 4×的图形接口标准提供了支持。

  ATi的RAGE MOBILITY系列芯片在市场上取得了巨大的成功,仅在发布RAGE MOBILITY M1之后的短短两个月时间里,ATi已经生产了超过500万块的这个系列的移动显示芯片。这就是ATi虽然没有参与到3Dfx与NVIDIA的台式图形加速卡之争,却仍旧能够保持较高利润的重要原因。同年ATi公司的年收入也创下了历史新高,至此,ATi一跃成为当时移动显示芯片制造和研发领域的霸主。