顯示卡30年發展史1:SVGA王者Trident、2D時代霸主S3 Graphics

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第一代3D顯示卡ViRGE/325

S3在GPU發展歷史上重要的定位,是製造了第一款整合2D顯示與3D加速的顯示卡ViRGE/325。ViRGE是由Video and Rendering Graphics Engine的縮寫而來,也就是將2D顯示與3D渲染整合而成的新產品。ViRGE/325使用的是86C325,是在原本Trio 64V+硬體基礎中加上3D加速引擎。可支援Direct3D、DirectDraw、MPEG軟體加速,以及透視、陰影、雙/三線性材質貼圖等效果。該卡延續了Trio 64V+優秀的2D表現,但3D加速效能普遍反應不佳,應用的效果並不明顯,被玩家酸是3D減速卡,然而靠著2D表現與S3這品牌,ViRGE/325在市場銷售上仍有出色的表現。

顯示卡30年發展史1:SVGA王者Trident、2D時代霸主S3 Graphics

▲ViRGE/325是第一款整合2D與3D的顯示卡,但S3並未重視3D的表現,導致3D輸出仍不如同期的3dfx。圖片來源:VGA LEGACY

▲當年3D遊戲不像現在這麼精緻,但從2D轉到3D仍給玩家很大的震撼,影片是ViRGE/325執行古墓奇兵2的片段。

98年推出Savage 3D

1996年左右遊戲3D化的浪潮襲來,ViRGE/325開啟了2D與3D整合的序幕,但3D領域表現並不如預期,尤其與3D起家的3dfx相比,Voodoo也就是巫毒卡的聲勢與表現不在同個比較級。直到1998年,S3推出了Savage 3D,並支援先前所述DirectX內的DXTC(S3TC),三角形生成率是每秒500萬個,像素填充率則是每秒1.25億個像素,播放MPEG-2也是該卡的強項。雖然規格上極具特色,但記憶體容量僅有8MB,同級產品大多採用12~16MB的記憶體。且驅動程式並未對該卡最佳化,空有理論效能確難以施展,同時期的產品還有NVIDIA的RIVA TNT與3dfx的Voodoo 2、Voodoo Banshee。

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▲Savage 3D支援材質壓縮,核心為250nm製程,但記憶體僅有8MB。圖片來源:VGA LEGACY

首張AGP 4X顯卡Savage 4

當年正位於規格混亂、效能起飛的成長時期,三不五時就可能得到世界款支援某技術的頭銜,在1999年延續Savage 3D推出的Savage 4正是首張支援AGP 4X的顯示卡,另外也有PCI介面的版本。該核心使用250nm(奈米)製程,內建300MHz的RAMDAC,並為率先支援DVI介面的顯示卡之一。

技術方面,Savage 4是當時唯一支援Single Pass Multi Texturing(單一週期多重材質貼圖)的顯卡,另外支援Single Cycle Trilinear Filtering(單周期三線性過濾)、第二代S3TC。對於當時的遊戲Half-Life、Quake 2都有不錯的表現。S3針對不同市場,將Savage 4分成Savage 4 LT、Savage 4 GT、Savage 4 Pro、Savage 4 Xtreme等版本。然而驅動程式問題影響效能表現,讓Savage 4無法完全發揮應有的效能,仍是2D表現優於3D,但整體而言Savage 4在2D與DVD播放上仍是有其明顯優勢。

顯示卡30年發展史1:SVGA王者Trident、2D時代霸主S3 Graphics

 

▲Savage 4支援不少新的技術,像是Single Pass Multi Texturing,但驅動問題害慘了這張卡,導致空有規格卻無法發揮出來。圖片來源:VGA LEGACY

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Savage 4介面版本非常多種,這是同時相容AGP 2X與4X的設計。圖片來源:VGA LEGACY

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▲AGP有多種插槽設計,防呆設計不太相同,另外也有同時相容2X與4X的設計。圖片來源:fixya

材質壓縮的里程碑

Savage 3D與Savage 4在顯示卡歷史上,帶來了重要的材質壓縮技術,也就是S3TC或是Direct3D的DXTC。S3透過材質壓縮技術,得以提升3D的運算速度。AGP提供了顯示卡直接溝通系統記憶體的功能,此舉有助於改善當時日益龐大的3D材質。細緻的3D貼圖需要耗用大量的材質貼圖,這會消耗記憶體容量,即使有系統記憶體協助,也無法完全改進這個問題,因而S3TC帶來的壓縮技術就成了重要的關鍵。

S3TC約可達到6:1的壓縮比例,能更有效地運用記憶體容量。但當時幾乎沒有遊戲支援S3TC這重要的技術,廣為人知也是提供給微軟授權之後。或許也是因為過度重視壓縮表現,部分人認為3D影像品質相較於同級產品表現較差。

S3TC的優勢與特點

S3貼圖壓縮技術(S3TC)是業內廣泛實際應用的純24位3D貼圖壓縮技術,用於電腦和遊戲機中3D圖形硬體加速的貼圖壓縮。S3TC技術把複雜紋理壓縮成每單元4點不透明紋理和8點透明紋理,大大改善機載圖像記憶體存儲和處理紋理貼圖的數量,同時保持有力的視覺品質。S3TC技術降低對系統釋放頻寬的記憶體要求(較小的記憶體佔用)、低功耗、更好的紋理顯示品質、更靈活的MIP-map運用、三重緩衝渲染和持續改善更大整體效能的填充率。資料來源:VIA

下一頁:世紀末的Savage 2000,被併吞的未來

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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
魯蛇實驗室
7.  魯蛇實驗室 (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)
魯蛇實驗室
8.  魯蛇實驗室 (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 (≧▽≦)
魯蛇實驗室
12.  魯蛇實驗室 (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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