D472a966b497b6018852c6c665bcc9c5 現在顯示卡或者說是GPU呈現三強鼎立的局面,但數十年前可不是這樣,包括知名的S3、3dfx、SiS等廠商都曾經發光發熱過。其中也有許多經典的代表產品,當時可謂GPU的戰國時代,可不像現在只有AMD、Intel與NVIDIA能買。這次我們要先從開發商說起,再到DirectX大一統的時代,分別從廠商與產品述說這段精彩的歷史。

章節目錄

第一頁:Trident:SVGA時期的低價王者

第二頁:S3:2D時期無可撼動的霸主S3 Graphics

第三頁:S3:第一代3D顯示卡ViRGE/325

第四頁:S3:世紀末的Savage 2000,被併吞的未來

沒有人能笑到最後

回顧約30年的GPU或者說是影像輸出技術發展史,可看到十多家的廠商在這紛亂的市場中競爭,但沒有任何一家廠商能靠著產品與技術笑到最後。當年的Trident(鼎泰)曾被S3(S3 Graphics)打敗,而曾經稱霸90年代的S3又被3dfx狠狠教訓到底什麼才是「真3D」,但沒多久3dfx又被NVIDIA消滅。從這些歷史中不難看出,即使是紅極一時的技術,也可能被後進的廠商迅速擊敗,想稱霸複雜的GPU市場,肯定不是兩三年的工夫就能達成。讓我們先從GPU歷史上十多家具代表性製造商講起,再來看看各階段的經典產品與API的大一統。

Trident:SVGA時期的低價王者

Trident(Trident Microsystems, Inc.,泰鼎微系統)成立於1987年,總部位於美國加州。早期生產PC使用的顯示晶片與音效卡,後期則轉移跑道製造數位電視與液晶螢幕的影像處理器(Video Processor)。早在解析度只有800 x 600的SVGA時代,Trident的市場佔有率可讓現在的Intel、AMD、NVIDIA羨慕。

1990年開始靠著Trident自家ISA介面的8900(TVGA 8800)、9000(TVGA 9000)系列站穩腳跟,接著在1996年開始的3D硬體加速時代,依靠著PCI與AGP 2X介面的3DImage 9850與3DImage 9750與S3競爭,但在Ture Color表現上不如主要對手S3的產品,因而逐漸退出顯示卡市場,但Trident的歷史並非就這樣結束。

▲此為TVGA 8900B,當年該系列有B與C系列,分別於1990與1991年推出,可注意到當時的擋板方向與現在不同。圖片來源:VGA LEGACY

▲此為TVGA 9000B,該系列有A、B、C、I等型號,從1991年至1994年逐步發表。圖片來源:VGA LEGACY

▲1996年引發了3D浪潮,3DImage 9750就是這個時代的產物,此時期顯卡大多有PCI與AGP版本,右側棕色插槽則可擴充記憶體容量。圖片來源:VGA LEGACY

3DImage 9850多採用AGP介面,在Blade3D(3DImage 9880)出現之前撐了相當久的時間。圖片來源:VGA LEGACY

▲當年用3DImage 9850跑遊戲的感覺就是這樣此處有更多遊戲圖片可供參考。圖片來源:vintage3d.org

支援DME的經典卡Blade3D

雖然表現上與S3有些落差,但還是很爭氣地靠著3DImage 9750、3DImage 9850撐了不短的時間,後來也在1999年推出3D加速卡Blade3D(3DImage 9880)。Blade3D是採用AGP 2X的顯示卡,符合PCI 2.1標準,支援DME(Direct Memory Execute,記憶體直接執行)也就是使用系統記憶體做為顯示記憶體,以解決當時存放大量3D材質的問題。另外Blade3D亦支援DirectX 6.0的DXT 1、DXT 2貼圖壓縮格式與ATF(Anisotropic Filtering),支援16bit Z Buffer,三角形生成率是每秒250萬個,像素填充率則是每秒1.1億個像素,規格面與當時高階顯卡相當。

此外,影音部分它支援DVD與AC3解碼,顯卡上也有TV Out介面,但可惜的是規格雖好但效能無法與當時的高階卡比較,僅能與RIVA 128等即將退出市場的顯卡競爭。後來連Intel都切入內顯市場,讓低價卡更難生存。

▲Blade3D是Trident重要的產品,支援DME技術,規格也相當出色。圖片來源:VGA LEGACY

▲Blade3D支援重要的材質壓縮DXTC技術,但發表時已無法與S3等廠商競爭。圖片來源:VGA LEGACY

關鍵字:DXTC由來與運作

DirectX當中的貼圖壓縮技術DXTC共有DXT 1至DXT 5不等的格式,其實是為了透明度也就是Alpha Channel所設計。但DXTC是由微軟所研發的嗎?實則不然,DXTC是由S3公司的S3TC而來,最初用於Savage系列顯示卡當中,但並不算成功。微軟向S3請求用於DirectX的S3TC授權之後,其餘廠商使用DirectX內的DXTC(也就是S3TC)技術,並不需要額外付費給S3,因而受到部分廠商的歡迎。DXT 1是DXTC當中最基本的壓縮格式,用於處理「沒有Alpha Channel」、「Alpha Channel為1 bit」的狀態,其餘DXT都是DXT 1的變化。

顯示部門被多家廠商轉售

後來Trident在2003年6月正式退出GPU市場,將該公司的顯示晶片部門轉賣給XGI(圖誠科技)。2006年ATI(ATI Technologies Inc.)併購XGI在上海聯盟公司遠弘科技(Macro Synergy),同時接收XGI位於美國加州的聖克拉拉分部和工作人員。某些部分來說,ATI也就是現在的AMD當中,或許還保留當年Trident的血液,只不過可能非常稀薄就是了。此後則專注於數位電視的顯示處理器上,直到2012年1月4日正式申請破產保護。Trident算是GPU發展史早期的角色,接下來介紹的廠商無一不是重量級角色,各家歷史與顯示卡也更加精彩。

關鍵字:DME

DME是Direct Memory Execute的縮寫,直譯就是記憶體直接執行,是AGP匯流排的特色功能之一。顯示卡執行3D運算時,3D模組會用到大量的貼圖材質,但早期顯示卡記憶體容量不大,如果是中低階卡更難有大容量顯示記憶體。此時,就有人將腦筋動到系統記憶體上。

DME可將系統記憶體切割為顯示記憶體來運用,可動態調整記憶體大小。但AGP的頻寬容易受到限制,使用這種方式提升的效能有限,無法完全取代內建的顯示記憶體。後來ATI、NVIDIA也有類似的技術,其名稱分別為HyperMemory與TurboCache,此時則因為PCI-E頻寬較高,表現較AGP時期出色,但多仍為低階卡的解決方案,使用顯示記憶體還是有比較高的效能。

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PCABC
3.  PCABC (發表於 2014年5月15日 10:44)
叫我別問更讓人想問
"什麼時候會刊登第二集"
這篇還不夠長不夠過癮啊
還沒看到我的年代呢
阿婆
5.  阿婆 (發表於 2014年5月15日 10:55)
說到sis當然是sis6326,家裡還有一張8M的卡~~

3DFX則是Voodoo 5 6000,傳說中的4核顯卡

現在的顯卡都弱爆了XD
sam
6.  sam (發表於 2014年5月15日 10:57)
SiS應該才是第一家做出SOC的, 該型號為SiS550系列, 時間早在2002前
tandee
7.  tandee (發表於 2014年5月15日 11:26)
※ 引述《PCABC》的留言:
> 叫我別問更讓人想問
> "什麼時候會刊登第二集"
> 這篇還不夠長不夠過癮啊
> 還沒看到我的年代呢

編輯部要寫雜誌、還要做網站,更要經營社群
可怕的是,竟然這些工作都是相同四個人再做(默)
tandee
8.  tandee (發表於 2014年5月15日 11:28)
※ 引述《sam》的留言:
> SiS應該才是第一家做出SOC的, 該型號為SiS550系列, 時間早在2002前

文中提到的應該是同時擁有x86 CPU、晶片組、顯示晶片的製造技術,不限於SoC。若有錯誤也煩請指正,謝謝。
KoGaSenRx
2人給推

9.  KoGaSenRx (發表於 2014年5月17日 10:58)

寫這類文章最難的就是找到圖片...╯-__-)╯ ╩╩
而且底子不夠深、資料庫不夠全,
會花時間在查資料上頭 ╮(╯_╰)╭

但知識的傳承與資料的保存是很重要的
可惜台灣很少網站願意投資這塊
使得 老一輩的經驗、知識只存在老人的腦海裡
若是不寫下來、發表出來,生不帶來,死不留下
會讓後進更難入門

編輯部加油~!! 台灣的電腦知識靠你們了 (≧▽≦)
tandee
12.  tandee (發表於 2014年5月24日 14:58)
※ 引述《pobynb》的留言:
> 影像部分它支援DVD與AC3解碼?
>
> AC3 不是音效的編碼嗎?是否有誤?

已更正為 影音部分它支援DVD與AC3解碼
謝謝你的指正

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