Geforce 256诞生与GPU概念的提出

Geforce 256诞生与GPU概念的提出

    Geforce 256——代号NV10于1999年8月发布。这是图形芯片领域开天辟地的产品，也是第一款提出GPU概念的产品。Geforce 256所采用的核心技术有硬体T&L、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等，而硬体T&L技术可以说是GPU概念形成的标志。

图注：Geforce 256显卡造就了GPU概念

    1999年，已经凭借RivaTNT2在图形芯片界立足的NVIDIA，主动放弃帮自己打下江山的Riva品牌，新启用的Geforce强调力量并沿用至今，并衍生出驱动品牌Forceware及芯片组品牌nForce。

    Geforce256之所以被称作GPU原因就在于Geforce256划时代的在图形芯片内部集成了T&L（几何光照转换）功能，使得GPU拥有初步的几何处理能力，彻底解决了当时众多游戏瓶颈发生在CPU几何吞吐量不够的瓶颈。Geforce 256显卡的出色表现，NVIDIA强大的技术实力得到全面释放，这块显卡是真正的全面领先型产品，而不是靠16bit色和32bit色的区域优势或者是单纯依赖特定的3D API支持。

    T&L几何光照转换原先由CPU负责,或者由另一个独立处理机处理 （例如一些旧式工作站显视卡）。较强劲的3dfx Voodoo2 和 Rendition Verite显示核心已整合了几何（三角形）建构， 但硬件T&L仍是一大进步,原因是拥有该技术的显示核心从CPU接管了大量工作。硬件T&L单元让Geforce 256几乎成为一个全新的GPU标准，也让GPU更加独立自主。

    在当时，曾经不可一世的3DFX Voodoo难以抵挡TNT2的攻势，最终被GeForce 256所终结。同时ATI选择在一年后也就是2000年推出Radeon（镭）品牌，从此开创了GPU领域的两强争霸。从此开始桌面图形市场已经演变成两家公司的表演。

    ● GeForce256系列产品 技术优势：★★★★★ 市场优势：★★★★

    当时ATI用来对阵GeForce256的正是Radeon256，它提供了对DDR-RAM的支持，节省带宽的Hyper技术，完整地T&L硬件支持，Dot3，环境贴图和凹凸贴图，采用2管线，单管线3个材质贴图单元（TMU）特殊硬件架构。遗憾的是第三个贴图单元直到Radeon256退市的时候也没有任何程序支持它，同时由于驱动的不成熟，Radeon256并没有叫好又叫座。

图注：市场定位准确的Radeon标准版32M DDR显卡

    但Radeon256毕竟打开了AIT公司的Radeon（镭）品牌，Radeon系列显卡除了同样拥有T&L外，具备ATI最先进的硬件几何变形，光照效果，和图象剪切等等功能使ATI Radeon在性能上完全可以与NVIDIA的旗舰产品一决高下。ATI和NVIDIA两大巨头之间的竞争也演化为Radeon和GeForce两大品牌的对决。

    ●Radeon256系列产品 技术优势：★★★ 市场优势：★★

    不可否认在成功的背后，离不开微软推出的图形API——DirectX 7.0的鼎力支持。DirectX 7.0最大的特色就是支持T&L，在T&L问世之前，位置转换和灯光都需要CPU来计算，CPU速度越快，游戏表现越流畅。使用了T&L功能后，这两种效果的计算用显示卡的GPU来计算，这样就可以把CPU从繁忙的劳动中解脱出来。同时从另一个角度提升了GPU在PC系统中的地位。

图注：微软发布了当时最具影响力的图形API——DirectX 7.0

    与NVIDIA GeForce 2系列显示芯片的详细划分一样，ATI也将Radeon根据当时的市场情况划分为多个版本，包括Radeon标准板、Radeon SE（高频版）、Radeon VE（双头显示）以及Radeon LE（取消了Hyper-Z技术）。可以说Radeon是ATI跨入DirectX 7.0时代后最成功的一款显示芯片，同时今后的ATI产品也延用“Radeon”来命名。

    借助GeForce 256巨大的影响力，2000年5月，NVIDIA终于发布了新一代旗舰显卡，因为代号NV15的GPU拥有1.6Giga Texels/sec纹理填充率，所以NVIDIA将这个标志性的参数缩写为GTS，显卡全称为GeForce2 GTS。

图注：曾今的高端卡GeForce2 GTS架构特色

    GeForce2 GTS首次采用了0.18微米工艺制程，由TSMC制造的GeForce2 GTS（0.18微米,564 PBGA 封装）中，晶体管数目已经增加到了2500万，工作频率也首次提高到200Mhz，显存方面搭配了32MB 166Mhz DDR SDRAM内存，GeForce2与上一代比起来最大不同的地方在于：增强的第二代T&L引擎，性能提升幅度达30%，填充速度也增加到1.6GTexel/s，这也是首款填充速度过亿的图形加速器，像素填充速度的增加主要是由原来的每管线单个TMU（纹理单元）增加到两个，GeForce显卡共有4条管线，所以200Mhz x 4 x 2=1.6GTexel/s。

    严格来说，GeForce2 GTS并不是一款全新架构的显卡，仅仅是对上代产品GeForce 256的升级改良版。但这种改良收到奇效，这种改良更多的是针对市场的需求做出应变，由GeForce2 pro、GeForce2 Ultra、GeForce2 TI、GeForce2 MX、GeForce2 GO构成了丰富的产品线。

    其中最为重要的产品就是2000年6月向低端市场推出的NV11核心GeForce2 MX显卡，这款显卡曾经在一段时间内统治了整个低端市场，即使到GeForce 3显卡推出，仍在市场热卖。同时GeForce2 MX也为NVIDIA与ATI争夺市场的时候增加了筹码。而高端产品GeForce 2 Ultra以更强的电气性能和核心显存频率牢固占据了性能宝座，也代表了DirectX 7时代GPU的顶级性能。

    ●GeForce2系列产品 技术优势：★★★★市场优势：★★★★