GPU概念提出之前经典的图形硬件

GPU概念提出之前经典的图形硬件

    ●图形处理芯片出现，市场呈现群雄逐鹿

    在GPU概念没有提出之前，图形处理芯片是显卡的心脏，可以说，一款显卡使用的图形处理芯片基本决定了这块显卡的性能和档次。当时有能力生产图形芯片的公司主要有ATI、NVIDIA、3DFX、S3、MATROX、SIS、TRIDENT、STM等几家公司。而经过了显卡市场这几年激烈的竞争之后，不少原先的老牌如S3，3DFX等公司都倒下去了，Matrox、Trident等公司也是日渐衰落，如今只有NVIDIA和ATI可以说是春风得意，把持着民用市场的绝大部分份额和大部分专用市场。

    在2D图形时代，ATI曾与OEM客户建立起了亲密的合作关系，同时ATI优质多媒体卡的声誉也在消费者之间广为流传。但进入90年代之后，电脑游戏的发展要求显卡拥有强劲的3D效能，这直接成就了3DFX和NVIDIA，ATI也没有放弃任何机会，Rage 128等产品成就了ATI在图形芯片市场上的活跃度。

图注：在图形芯片市场创造过辉煌过的部分厂商，你能回忆当时的岁月吗……

    回过头来看这些年公司在GPU概念之前推出的图形芯片，大致上可以分为四代。

    第一代图形芯片的代表S3 Virge系列、ATI的第一款3D芯片3D Rage、NVIDIA的第一代产品NV1和MATROX Mystique系列充斥了整个市场。但是，这四个系列的产品性能都不能令人满意，在配备了高端处理器的电脑中，有时软件加速的效果甚至比硬件加速的效果还要好。其中值得注意的是ATI的3D Rage输在兼容性方面，而NVIDIA的NV1采用的正方形成像技术虽然不错，没有获得微软在Windows 95中就制订的Direct3D多边形立体标准，最后走向失败。

    第二代图形芯片的代表是3DFX Voodoo和NVIDIA RIVA128。从第二代起，图形芯片才进入了高速发展的黄金时期，图形芯片领域的发展速度是电脑界权威的摩尔定律的三倍——每六个月产品更新换代一次，性能提高一倍。

    当默默无闻的3DFX推出划时代的图形加速卡——Voodoo之后，图形芯片的性能不能令人满意的现象才得到彻底改变。但是Voodoo早期的天价，为它和3DFX带来许多麻烦。Voodoo拥有每秒4500万的像素填充率，每秒100万个多边形的生成能力，支持双线过滤，板载4MB显示内存，这一切价值300美元。而且Voodoo还是一块纯3D加速卡，也就是说它必须和普通的2D显示卡配合使用。但是对于使用低像素填充率，没有过滤功能，2D和3D应用都共享可怜的1MB显存的低端显示卡的游戏玩家来说，高端的Voodoo芯片的出现无疑是个福音。

图注：挽救了NVIDIA的RIVA 128显卡

    在竞争对手的打击下，NVIDIA为世嘉游戏机重新设计的NV-2芯片在没有开发完成就被世嘉放弃，加之NV-1并没有得到市场认可，NVIDIA顿时陷入崩溃边缘。但值得注意的是此时NVIDIA启用了极具天才的David Kirk（现为美国工程院院士、NVIDIA首席科学家），开始重新研制NV-3。NV-3的目标是成为当时最先进的图形芯片，并准备在一个芯片中集成优秀的2D和3D性能。在1997年快要结束的时候，NVIDIA终于发布了NV-3，也就是大家所熟悉的RIVA 128，RIVA 128主张128位的内存总线，在全速运行的时候可以达到100Mpixel/Sec，在非GLIDE API游戏性能中超过了当时风靡全球的3Dfx Voodoo。零售市场上，Diamond、STB、ASUS、ELSA和Canopus等等都相继推出了基于此芯片的产品，加上当时不少经典的GLIDE游戏转向微软的D3D阵营，这些都促使RIVA 128终于获得了市场的认可。

    此时ATI也经历了一个痛苦的阶段，在同样比较失败的3D Rage之后，ATI真正意义上的第一款3D芯片3D Rage II诞生。此芯片支持双线性、三线性过滤、Z-buffer和一些Direct3D材质混和模式。但是像素过滤只是比S3的Virge略好，在当时来说是只能算一般。1997年2月，ATI发布了3D Rage II+DVD，这是第一块提供了硬件运动补偿的图形芯片，把CPU从软件播放DVD的繁重的工作中解放了出来，使ATI成为DVD加速领域的先行者。同年发布的3D Rage Pro芯片开始，ATI已经采用了当时业界领先的AGP总线。大批的OEM订单使ATI公司在1998年的收入也提高了一倍。

图注：多媒体显卡的开山之作ATI Rage 128