第一代的GPU——GeForce256,引发业界革命
1999年8月,NVIDIA推出了世界首款GPU(Graphics Processing Unit)——GeForce256芯片,代号NV10。这枚芯片可以说带来了3D图形的一场革命。支持Cube-Environment Mapping,让3D模型更加漂亮了;完全的硬件T&L(Transform & Lighting),使得原来有CPU计算的数据直接交给显示芯片处理,大大解放了CPU。
GeForce256拥有4条图形纹理通道,单周期每条通道处理两个象素纹理,工作频率120MHz,全速可以达到480Mpixels/Sec,支持SDRAM和DDR RAM,使用DDR的产品能更好的发挥GeForce256的性能。其实GeForce256本来可以工作在更高的频率,但是由于晶体管数目比PIII还要多,仅仅使用0.22um工艺制造,发热量极高,只能工作在120MHz的频率下。
同时,NVIDIA也提供了一个“Treemark”的Demo用来演示GeForce256出色的T&L性能,其光影效果令人叹为观止。
左边的没有“T&L”,右边的使用了“T&L”,看出不同了吧。
3DFX面对如此强大的对手,竟然没有作出回答,实在让VooDoo迷失望。
这时候,老对手3DFX的VooDoo4还迟迟没有出现,而其他产品如S3 Savage2000、ATI Rage Fury MAXX也仅仅是GeForce256 SDR的对手而已,使用DDR RAM的Geforce256 DDR在性能上已经将其他对手远远的抛在身后。当时,支持“T&L”的游戏不多,GeForce256使用起来与普通的TNT2差不多,所以NVIDIA开始将“T&L”作为未来显示芯片的一项标准进行推广,让大家在它的游戏圈子里开始比赛。而到了2001年的今天,支持“T&L”的产品也只有NVIDIA的GeForce系列、ATI Radeon、S3 Savage2000,而3DFX的最后产品VooDoo5 5500只是通过软件实现“T&L”。
这时候的NVIDIA已经非常强大,并且与SGI合作,推出了用于专业3D作图领域的Quadro256,以证实自己的产品不仅在普通游戏3D上性能出色,而且在专业领域也毫不示弱。
另外,在主板芯片方面,NVIDIA也开始于Ali合作,推出Aladdin TNT2北桥芯片,整合TNT2显示芯片,用于商业市场。这也开始NVIDIA在主板芯片方面的进军,看来NVIDIA开始想扩大市场了。
2000年初
2000年初,NVIDIA先是在S3公司倒闭之前,与其签定交换技术协议,获得了S3TC(S3 Texture Compression)技术,较大的3D纹理经过压缩后,可以几乎无失真的输出到屏幕上,可以减低大纹理对较小的32MB显存的压力。S3TC在游戏“Unreal”上充分展示了大纹理的优势,画质的提升,以及对游戏速度的影响。这项压缩技术后来用在了GeForce2上。
再有,最重要的就是微软的未来游戏机“X-BOX”挑选了NVIDIA的NV2X图形芯片作为显示芯片,并同时委托NVIDIA设计X-BOX的各种通讯芯片。对于强大而成熟NVIDIA来说,开发图形芯片和通讯芯片就是非常简单的事情了。于是,NVIDIA从微软方面接到了20亿美元关于X-BOX的订单。当年正是对微软的Direct3D API支持,才使NVIDIA活到了今天,而今天两大巨人的联手,势必使NVIDIA再上一个台阶。而当年被PowerVR抢了Sega的生意,想不到NVIDIA今天又重新涉及到游戏机的领域了。
X-BOX来势汹汹,而原来使用PowerVR产品的Sega Dreamcast就没落了。面对大好形势,你说NVIDIA会怎样想呢?
GeForce2来了
2000年4月,NVIDIA已经不管其他对手的产品开发得如何,而率先发布第二代GPU——GeForce2,就是NV15。
从RIVA128开始到GeForce256,NVIDIA芯片的画质,从来都没有比其他对手好一些。尽管GeForce256用上T&L以及Cube-Environment Mapping,但是在最基本的色彩渲染方面,仍然不是非常出色。所以到了GeForce2,NVIDIA努力让它支持更多的3D特效,使得GeForce2的画质有了一定的进步。
四条图形纹理通道,单周期每条通道处理两个象素纹理,采用0.18um的工艺制造,使得GeForce2的工作频率可以提高到200MHz,而发热量仅仅是上一代GeForce256的一半,全速可以达到800Mpixels/Sec,并使用DDR RAM解决显存带宽不足的问题。速度方面,GeForce2几乎无人可敌了。
GeForce2最大的特点就是特效的增加。除了GeForce256原有的特效,GeForce2还拥有的NSR(NVIDIA Shading Rasterizer),使得它成为地球上首先支持Per-Pixel Shading的图形芯片。
右边的Per-Pixel Shading,够清楚的了。
除了NSR,GeForce2还支持S3TC、FSAA、Dot-3 Bump Mapping以及硬件MPEG-2动态补偿功能。这一大堆的特效,都在微软的DirectX7上完全支持,GeForce2的游戏画质终于有了一定的提高。唯一不足的地方,就是GeForce2还不支持G400的EMBM(Enviroment Map Bump Mapping)。
这个时候,3DFX又在干什么呢?首先是3DFX收购了Gigapixel公司,想利用他们的Tile Rendering技术,解决显存带宽问题。但是在3DFX推出的VSA-100芯片中,并没有看到这项技术,反而是力推多芯片架构而获得的FSAA以及3D动画拥有电影般效果的“T-Buffer”。VooDoo4 4500使用一颗VSA-100芯片,VooDoo5 5500使用两颗VSA-100芯片,而VooDoo5 6000使用四颗VSA-100芯片。3DFX重新搬出了SLI技术。其实,这只是VSA-100芯片在设计时无法实现单芯片FSAA之后的解决方案。我们真正能够买到的是VooDoo5 5500,但是按照3DFX一项的“贵族”表现,该显卡又是天价了。当然,那时候的Geforce2 GTS也是天价。
VooDoo5超过GeForce2的,是FSAA(Full Screen Anti-Aliasing),而且这在美洲很受欢迎。还有就是“T-buffer”,但是笔者没有亲眼见过,无法形容。在VooDoo5还没有被市场接受之前,3DFX就被收购了。
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