当前位置: 华文问答 > 数码

假设世界上没有NVIDIA和AMD,如何设计显卡?

2023-11-04数码

NVIDIA不是显卡的鼻祖,而是把2D显卡和3D显卡结合在一起并发扬光大的厂商。

NVIDIA之前,最红的是3dfx的voodoo(巫毒)显卡,当时只负责3D图形加速,不负责2D显示,所以国内「中小散户」大多对从不明所以,加上当时装机知识不是必修课,在那个装一台PC可以挣一两千元的年代,中小散户用得最多的显卡,其实是丽台的winfast 3d s680(我找不到当时买显卡的盒子了,名字没写错),名字看上去很炫,却是一块主要负责2D显示的显卡。基于S3 3D VG/DX2显示芯片,使用2MB SGRAM,可扩展至4MB,3D处理能力非常弱。这块卡当时有PCI插槽的,也有AGP插槽的,后者是OEM产品,不零售。

2D显卡当时最重要的指标其实是……DVD硬解码。皆因PC进入高速发展期的时候,有个颇为昂贵的物件叫光驱,现在的孩子们早就不玩的东西,以前可老贵了。

早期CPU性能为王,3D游戏图形加速的多边形运算基本都由CPU完成,这就是为什么后来大红大紫的「CS(厕所)」是一款榨干单核CPU运算性能的游戏的原因。

那时候AMD还是专门做CPU的,显卡生产厂商当中,丽台在国内用户这里广有口碑,相比3dfx和ATI来说那就是小巫了。ATI当年红到什么程度——随随便便做一块显卡,元器件用的都是日本顶级的红宝石电容。这里说的「红宝石电容」指的是品牌Rubycon,日本最高品质的专业铝电解电容器制造厂商,而不是这个电容的材质是红宝石。其制造的电解电容可靠性甲于天下。只不过当时好多电脑用户民智未开,加上【变形金刚】前三集当中,威震天把缅甸红宝石矿刮了个干净,所以在口口相传当中把「红宝石电容」奉为圭臬。

BTW:当时的Diamond,也就是帝盟,在国外是知名显卡厂商,但知道它的人更多是为了声卡。当时S70声卡是唯一一块将D3D应用做到极致的产品,独特的声源定位技术最适合打CS,定位准确率居高不下。可惜帝盟没把握住机会衰败了,后来的S90成了绝唱,虽然定位依然准确但满身bug,如今的板载声卡再也没有这么好的定位技术。

除了上述厂商,还有老牌制造商EVGA,只不过成立时间相比ATI来说就靠后(1999年)。ATI在NVIDIA发布了2D+3D的显卡以后,看到了商机,推出了大名鼎鼎的Radeon(镭),不仅是分到一杯羹,而是能短暂和NVIDIA在这个领域一时瑜亮。

NVIDIA成为巨头的开山之作不是GeForce系列,而是RIVA 128和RIVA TNT/TNT2这三板斧。

RIVA 128的走红建立在当时很多用户没有周期性升级电脑的财力之上,毕竟那是一个一台电脑要花掉上万元的年代,很多萌妹,啊不对,蒙昧用户,都以为486和Pentium是不同的电脑品牌,更不知3D显示是何物,所以才会有一块丽台winfast 3d s680让其他人口水一两年的情况发生。皮衣佬的明智之处在于,他及时总结了NV1和NV2的教训,让自己的产品优先支持微软Direct 3D,而且支持OpenGL完全加速,于是推出了具备2D/3D加速能力的RIVA 128。

这块显卡芯片之所以得名128,是因为它是128bit位宽的芯片。那个年代,它帮不计其数的用户省下了一块2D显卡的钱,让国内消费能力有限的电脑爱好者见识了3D游戏的威力,还带红了一款当时特别简陋的3D游戏。那就是「MDK」,即【孤胆枪手】。

在国内被当时用户传得最多的RIVA 128芯片显卡,就是华硕AGP V3000。也是我的第一块3D显卡。

RIVA 128确实在图像质量上比不了当时主流的3dfx Voodoo,但是性价比(4MB显存几乎一统天下)和支持AGP插槽,让他在中小散户和OEM厂商当中大红大紫。彼时IT业界唯一的硬件巨擘是英特尔,看到3D显卡这么火,技痒来试了一把牛刀,结果i740分到了大大的一份,但实话实说,英特尔是第一个练成【××宝典】的企业,自然看不上独孤九剑、吸星大法这等旁门左道。

3dfx并不知道,当他们还在构思用两块voodoo 2显卡提升3D显示性能的时候,皮衣佬的四个二已经在酝酿当中。

代号NV4的RIVA TNT在1998年10月发布时,电脑用户吃惊地发现,TNT的显存容量一下子相比RIVA 128翻了4倍之多,达到了16MB。TNT即「TwiN Texel」,两条32位像素流水线架构,每条流水线有1个TMU,每个周期可并行处理两个像素,首次拥有24位深度缓冲。然而其核心频率只有90MHz,远达不到标称的110MHz——当时制造工艺无法在标定时间内突破到0.25微米,RIVA TNT只能退而求其次采用0.35微米工艺,性能也到不了Voodoo 2的两倍。

这还不算完。半年之后,真正的王炸到来了。1999年4月,皮衣佬发布了核心代号「NV5」的RIVA TNT2,这一正式采用0.25 微米制造工艺的显示芯片核心频率一举提升到125MHz,而TNT ultra的核心频率更高,为150MHz,后期应用了0.22微米工艺,核心/显存频率提高到175/200MHz。同年6月,皮衣佬手底下的软件程序猿buff叠满,为RIVA TNT/TNT2编写的全新的驱动「雷管」(Detonator)进入成熟版本。第一次在PC上实现了软件和硬件的性能全开。

重要的是,TNT2的显存容量达到了32MB。

皮衣佬第一次通过完整意义上的产品,让3dfx颜面扫地。

归根到底,当时的游戏软件设计是超前的,对硬件的压榨,到了空前的程度,RIVA TNT2之所以是当之无愧的NVIDIA基石,两个很重要的原因,除了AGP插槽的率先支持,另一个就是大容量显存对游戏性能特别友好,推动32位图像渲染一举深入人心。而3dfx直到voodoo 3对32MB显存的支持都显得扭扭捏捏,加上不支持32位图像渲染,不支持大纹理贴图,以及迟缓的「对用户反应」,最终在竞争中一步错、步步错。

皮衣佬在TNT2推出时,就已经拿用户试刀了,精准的刀法就是那时候练成的。这里不得不提一下国内用户最看重的TNT2普通版和TNT2 M64,后者尽管位宽只有64bit,但显存容量依然和普通版一样,为16/32MB。那个年代用户多数不知道「位宽」有多重要,以至于皮衣佬这一刀大有道理,搞到后来的TNT2 Vanta这种亮机卡也能得到疯狂的追捧。

TNT2整个系列为皮衣佬带来了接近80%的显卡市场份额,当时的媒体前辈已经预测出,TNT2的很多新尝试将改变整个显卡市场的走势。于是到了GeForce系列推出的时候,皮衣佬放眼看去,江湖上几无抗手。

「得罪我没有甚么,得罪我的TNT2,却是不行;做兄弟的不是没良心,TNT2要取你性命,我这叫做无计可施。」

这句话,皮衣佬确实当得起。