DX9终成过去 回顾NVIDIA的经典一代

PChome | 编辑: 孙伟 2012-11-18 05:52:00原创 返回原文

还记得当年NV和ATI的那些事吗

今年8月NVIDIA在发布306.02驱动的时候便表示将在下一个版本R310中停止对GeForce 6、7两代显卡的驱动支持,不过由于这两代已经是七八年前的产品了,在10月份R310发布的时候也并没有引起太多关注。

停止对老显卡的支持是理所应当的,但是看到GeForce 6、7却让笔者回想到了自己的高中时代,也是NVIDIA和ATI在DirectX9.0标准斗争最为激烈的时代。每一次的新品发布、每一次的驱动更新以及每一款游戏的问世,都能引起众多玩家的关注,八年后的今天,玩法似乎仍未改变。

笔者是从2003年起开始关注显卡的,当时以为GeForce FX 5950Ultra是最为究极的,但现在来看FX系列却是NVIDIA近十年最失败的产品。由于在设计上与微软的标准存在分歧,导致其DirectX9.0性能明显偏弱。2003年10月泄露的《半条命2》,让NVIDIA定位高端的FX5900跑不过ATI的中端Radeon9600,而2004年年底的3DMark05,更是让FX系列显卡只有同级别Radeon9系列显卡分数的一半。

有关2004年到2006年NVIDIA和ATI的那些事的回忆,就此开始……

美人鱼Nalu斗法美女Ruby

也许是经历了FX系列的痛,NVIDIA决定与微软紧密合作,并在2004年4月先声夺人,率先发布基于NV40核心、支持Shader Model 3.0的DirectX9.0C显卡GeForce 6800系列。当时NVIDIA就认为ATI的新品不会支持Shader Model 3.0,果不其然5月的ATI Radeon X800XT的确没有起到后发制人的作用。

美人鱼Nalu(右)斗法美女Ruby(左)

虽然NV40依然沿用了NV30的CineFX架构,但是大幅度的改进也让NVIDIA放弃了蝴蝶仙子Dawn作为虚拟代言人,而是指定了新的人选——美人鱼Nalu,同期发布的演示Demo展示了Nalu飘荡的长发以及在水下的光影效果。Nalu以柔美的姿态和ATI的气质美女Ruby形成激烈交锋。不过Nalu并不符合东方人的审美,在笔者的记忆里,与其说Nalu是个美人鱼,不如说是个“女鬼”。

GeForce 6800Ultra让NVIDIA尝到了甜头

凭借GeForce 6800Ultra,NVIDIA一举拿下了当时的性能桂冠,不甘心的ATI后来还祭出了X800XT PE,以及乃至后期的X850系列,虽然在3DMark05跑分上胜过了GeForce 6800Ultra,但显然,没有Shader Model 3.0的支持,让ATI缺少了太多气场,R300时代的优势一去不复返。

想起GeForce 6600GT,别忘了Doom3!

借着NV40的强进势头,NVIDIA在2004年8月再接再厉发布基于NV43核心的GeForce 6600系列显卡,并采用110纳米工艺。其中高阶的6600GT更是奠定了NVIDIA逢“6”经典的基础,它在性能上远超ATI的X600XT。后来ATI针对性地发布了同为8管线的X700系列,才在中端市场扳回局面,并获得了AFan们的热捧。

不得不说Radeon9550压制了NVIDIA一个时代

可是NV40的光彩到GeForce6200级别的显卡就不那么闪亮了,就和现在NVIDIA千元以内的显卡一样没有足够的吸引力。事实上,2004年乃至2005年的低端AGP显卡市场,ATI经典的Radeon 9550一直压制着NVIDIA,从FX5700LE到6200A,都明显没有足够的霸气。不过ATI后来的X550显卡也没能延续9550的经典,到了2006年NVIDIA以7300GT彻底扭转了低端显卡的形象。

PCI-E、SLI、TC和PureVideo

2004年PCI-E接口取代AGP成为新的标准,但是NV40并非采用原生AGP接口,于是NVIDIA采用了桥接方案实现AGP转PCI-E的功能,还推出了将NV40和桥接芯片封装在一起的NV41核心。到了后期NVIDIA还发布了原生12管线的NV42核心,用在了GeForce6800GS上,以起到在7系列普及之前承前启后的作用。

在6600GT上的AGP转PCI-E桥接芯片

而NV43核心可是原生PCI-E方案,于是NVIDIA再次启用桥接芯片,实现了GeForce6600和6600GT的AGP版本。当时ATI还笑称“有路何须搭桥”,但是没有意识到这是最简单最直接的做法,因为不需要对核心进行重新设计,后来ATI的后续产品也一直采用了桥接方案,两家直到G7X和R5XX时代还偶尔更新一下AGP产品线。

借助PCI-E,NVIDIA把当年Voodoo的SLI技术带到了nForce4芯片组,SLI引起了硬件厂商和游戏玩家们的疯狂追捧,它可以让两块显卡并行工作达到成倍的性能增长。早期支持SLI的游戏虽然不多但也不算少,毕竟NVIDIA在那个时代就早已启动了“The Way”游戏之道计划。

在2004年,有了SLI,你就有了一切

SLI让NVIDIA占据了绝对领先的地位,ATI自然不甘落后发布CrossFire交火技术,并用在了X850系列显卡上。在当时来看CrossFire的效率甚至超过了SLI。特别是ATI阵营最顶级的X850XT PE所组建的交火,性能显著超过6800Ultra SLI,并且在3DMark05中首次攻破10000大关。虽然当时CrossFire需要分主卡从卡,但却支持同系列不同型号的显卡组建交火,并把这个特点一直延续到了今天。

你对Turbo Cache技术还有多少印象?

Turbo Cache技术就是共享内存当显存来使用,利用PCI-E更高的总线带宽,NVIDIA在发布GeForce 6200TC版时运用了这样的技术,只需很少的板载显存也能获得不错的效果。其实ATI与之对应的HyperMemory技术要比Turbo Cache来得更早,只不过最先用在了Radeon Xpress200芯片组上。TC和HM引起了低端显卡竞争的一阵热潮,不过笔者这部分的记忆并不多。

还记得这个被NVIDIA演示PureVideo用过的视频片段吗?

想必很多NVIDIA用户对PureVideo技术都不陌生,主要是可以利用显示核心硬件处理高分辨率视频,例如H.264、VC-1、WMV和MPEG-2格式的影片。这项技术发展到GeForce8/9的PureVideo HD已经非常完善了,现在已经有点快被遗忘了。不过第一款支持PureVideo的是GeForce 6600系列,GeForce 6800由于时间较早而没能实现。

两个最臭名昭著的游戏

Shader Model 3.0给游戏玩家们留下的最深刻的印象便是HDR特效,通过调节光照亮度来模拟人眼瞳孔在不同光线环境下的变化,达到极为拟真的光照渲染效果。HDR特效已经成为现在游戏的基本元素,而在当时对游戏体验的影响更是颠覆性的。笔者印象最深的便是《半条命2:消失的海岸线》,无论是自然光、石头、物件以及枪支上反射的光,你几乎不会相信你是身处在游戏当中。虽然HDR特效也可以运行在Shader Model 2.0显卡上,但是效率极差。

我们忘不了FarCry带来的美丽的小岛

不过2004年,有三个游戏是最值得回味的,首先是《孤岛惊魂》,这个CryTek公司的开山之作,便体现了CryEngine引擎的超强实力。在以前还从未有过哪款游戏能够将大海中的小岛渲染得如此逼真。这款游戏还隶属于NVIDIA的“The Way”游戏之道计划,GeForce 6系列表现良好,但是并未取得绝对的优势。

也忘不了Doom3中那些永远打不完的怪兽

真正让人惊悚的是《毁灭战士3》,这个早些时候由卡马克在GeForce 3显卡上演示过的游戏片段,后来在2002年遭遇了泄露。这款游戏是世界上第一款完全由硬件光源提供光照而非使用Lightmap的游戏,对硬件的需求超高,超长的关卡载入时间、极其浓重的恐怖和压抑气氛是它给笔者的印象。笔者前几天玩了玩最新的《毁灭战士3:BFG》版,即便画质没有本质提升,依然能够感受到这种压抑,你真的想不到这竟是一款八年前的游戏。

更忘不了N卡在Doom3中取得的辉煌胜利

虽然这款游戏开始画面中没有出现“The Way”的Logo,但是笔者认为《毁灭战士3》对NVIDIA的意义在当时来看已经超过了“The Way”所能描述的范围了。特别是在更新驱动之后连GeForce FX系列也像打了鸡血一样给力,NVIDIA取得了对ATI压倒性的胜利。

《毁灭战士3》也造就了很多经典显卡,NVIDIA在发布6600系列时特地给出了游戏设置建议,6600GT几乎成为了能够平衡画质、性能和价格的最佳选择。在国内市场,还成就了诸如5900XT、5900ZT这样的显卡。

不过半条命2给了FX系列一记重拳

相较《毁灭战士3》,《半条命2》成为了ATI御用的游戏。不得不说《半条命2》的Source引擎优化得很好,而且模型、纹理特别是水面的效果渲染得非常不错,更支持从DX7到DX9的显卡,连GeForce 2 MX400都可以运行。但是,真正能够在DirectX9下良好运行的N卡也只有6系列,当然依然落后于同级别的A卡。据Valve表示,FX系列显卡DX9效率不佳,结果默认设置在了DX8模式,如果强制开启DX9,则会遭遇性能大跌,只有同级别A卡性能的一半。想必在那个时候,拥有Radeon9800系列或者X700系列显卡的玩家是非常幸福的。

现在想想,这两个人什么时候还能回来?

不过不像很多玩家玩完《毁灭战士3》之后都不知道干了什么,《半条命2》拥有完美的故事框架和游戏剧情、NPC的互动、丰富的游戏场景,甚至还有多国语言的配音,其可玩性远远超过前者。这也就不难理解为什么很多忠实玩家纷纷向Valve抱怨《半条命3》缓慢的进度了,这绝不仅仅是因为《半条命2:第二章》的故事还没有讲完的缘故。

长达半年时间的一场拉锯战

虽然没有Shader Model 3.0,但是ATI还是凭借着X850XT PE摘得了性能桂冠,毕竟2004年到2005年间支持SM3.0的游戏并不多。不过NVIDIA依然有着足够的底气,传说中的6800Ultra Extreme并没有正式露面,仅仅是拿出了512MB版的6800Ultra来满足高端玩家的需求。考虑到ATI新一代显卡必将支持SM3.0,NVIDIA打算先发制人,于2005年6月抢先发布了全新基于G70核心的GeForce 7800GTX显卡,一场长达半年的拉锯战正式开始!

SM3.0带来的HDR简直是把我们带向了一个新世界

不过当时怎么看7800GTX都不像是真正的高端显卡:单槽设计、预设频率低,只有430/1200MHz,只比上代旗舰GeForce 6800Ultra高一点点。这显然是在等待着ATI的动作!而这边ATI的新品由于采用了全新的架构,还要使用最新的90纳米工艺,导致基于R520核心的X1800系列显卡在当年10月份才正式发布。

256MB的7800GTX就是用来试探ATI的

其实现在回顾下来NVIDIA的G70依然沿用了CineFX架构,只是升级到了3.0版。而ATI的R520则带来的全新的架构,环形总线就是被讨论得最多的话题,同时X1800还可以在开启HDR的同时开启反锯齿功能,这是GeForce 6系列所没有的。只是X1800依然只有16个渲染管线,仅通过更高的预设频率取得了对7800GTX的领先。

也许是看到了X1800XT的性能在自己的预料范围之内,NVIDIA在10月紧随其后发布了7800GTX 512MB版本,预设频率直接拉到了550/1700,比原先的版本提高了将近30%的性能,在3DMark05获得了将近10000分的成绩,将X1800XT压力回去。笔者依稀记得NVIDIA在中文官网上为这款产品打出的口号——令人恐怖的7800GTX 512MB。

X1800XT成不了主角,寿命更是只有三个多月

不过X1800系列并非ATI的最终主角——它竟没有采用3:1架构,显然是不完整的新一代产品。当时基于这一架构的只有X1600系列,只不过是用来压制6600系列的,表面上看是12管线,其实是4个TMU(纹理单元),每个TMU绑定3个PSU(着色单元)。当然,NVIDIA这边的计划则是等待90纳米成熟之后再普及7系列显卡,于是针对性地发布了6600 GDDR2版和6800GS显卡。

R580带来了惊人的48个着色单元

2006年1月,ATI终于拿出了自己的真正主角——基于R580核心的X1900系列,由于采用了3:1架构,TMU数量保持16个不变,但却拥有了恐怖的48个PSU,足足是NVIDIA G70的一倍!在当时来看,这个架构显然是为了未来设计的,ATI甚至认为以后的游戏每用到5条ALU指令才会用到一条TMU指令,甚至达到10:1的比例。可惜那个时代的游戏还没有真正能发挥3:1架构的优势,X1900取得了理所应当的性能桂冠,但是并没有达到令人惊讶的地步。结果还因为大量的资源配置、环形总线的应用,让R580的晶体管数达到了3.84亿,比G70高出了27%!

显卡界的第一次“双核战单核”

在X1900系列发布之前,NVIDIA推出了一款定位低端的7300GS试水90纳米工艺。而在这期间有很多关于NVIDIA的G71的消息,32管线几乎是传言最多的了。结果在2006年3月NVIDIA正式发布G71的时候,很多人都失望了——G71只是G70的工艺改进版,规格上没有任何升级,甚至经过精简晶体管数量从G70的3.02亿锐减到2.78亿,核心面积更是只有196平方毫米,仅为R580的56%,唯一的提升就是频率,7900GTX显然无法击败X1900XTX。

在CES2006上出现的戴尔XPS 600主机

不过和X1800一样,7900GTX也绝非NVIDIA的最后主角,大家也许都知道了笔者要说的是7950GX2,其实7950GX2已经是NVIDIA第三款双核心显卡了。在2006年1月的CES 2006大展上,NVIDIA联合戴尔展示了XPS 600桌面电脑,它采用了2张双PCB的Geforce 7800GTX 512 SLI显卡,即拥有4个7800GTX 512 GPU核心,构建成了Quad SLI系统。

早起的7800 SLI显卡以及7900GX2都太长了

第二款双核显卡继续用于OEM,当时的一款Magic-Pro的XHD-Quad 800游戏系统,采用了两块GeForce 7900GX2显卡。之所以NVIDIA一直只在OEM中试水双核显卡,是因为它的长度太长,达到了33.5cm,无法容纳于普通ATX机箱中。最终于当年6月,NVIDIA才拿出了针对消费级市场的成品——GeForce 7950GX2显卡。

7950GX2终于缩短到了正常的长度

GeForce 7950GX2在3DMark中的表现超过X1900XTX是理所当然的,但是也有很多人认为这并不公平。二打一的确有失公允,但从现在来看各大AIB厂商极力发布HD7990显卡为A卡阵营争抢卡皇的位置,你就能理解双核显卡的确已经成为了竞争的一部分——只要你能做出来,那么你就有竞争的资本。

DirectX9.0时代的最后战争

在高端市场NVIDIA以小核心打造双核显卡的策略取得了理论胜利,之所以说是理论胜利是因为当时能够支持四路SLI的游戏还不是很多。不过在中低端市场,NVIDIA凭借7600GT和7600GS两款产品力压X1600系列,而7300GT更是凭借着G73阉割版的角色独霸当时千元内的显卡市场。ATI和X1600系列和X1300系列再次显现出了颓势。

首款采用GDDR4显存的X1950XTX

时间来到2006年8月,NVIDIA和ATI都在筹划着升级当前产品线。ATI率先发难,一举发布了Radeon X1950XTX,这是业内首款采用GDDR4显存的显卡,性能比X1900XTX进一步提升。而在中低端则将当时的X1600XT和X1600Pro分别“降级”为1650Pro和X1300XT,并于后期过渡到了80纳米工艺。这次的降级预示了ATI希望来一场大逆转,“重命名”只是开始。

X1950Pro记得是2006年底到2007年初非常受欢迎的显卡

应该说DirectX9.0时代的最后战争直到2006年9月份才正式打响,高端型号的变种进一步延伸到了中端领域。NVIDIA准备了G71的衍生版7950GT和7900GS两款产品,而ATI则准备了两个基于80纳米工艺的RV570和RV560核心,分别对应X1950Pro和X1650XT。这场最终战役甚至延续到了2007年年初,两者的降频版X1950GT和X1650GT成为ATI在DirectX9.0时代的收官之作。

在极品飞车10中,X1650XT打得7600GT体无完肤

X1950Pro和X1650XT都是ATI全新打造的产品,两款产品分别拥有36个PSU和24个PSU,但绝非阉割而来。这样的做法动机鲜明,ATI希望借80纳米之势重新定义次顶级和中高端显卡市场格局。而当时在部分游戏如《极品飞车10》和《彩虹六号:拉斯维加斯》中让A卡大幅度领先,X1300XT和X1650XT竟分别跑出了和7600GT以及7900GT几乎相同的速度,X1950Pro更是成为了当时一大热门显卡,很多人将其归功于3:1架构的前瞻性。不过从后来的很多游戏来看,这种说法还有些绝对。

新时代到来但玩法却传承了下去

事实上,R500系列是基于ATI打造的全新架构的产品,用它来对付NVIDIA已经使用三代的CineFX架构虽然初期遭遇了延误,但是到了后期凭借规格上的优势在一定程度上扭转了竞争的格局。但是谁也没有想到NVIDIA如此之快地在2006年11月就正式发布了基于全新G80核心、业内首款支持DirectX10的GeForce8800系列显卡,象征着一个新的时代的开始。而这一次的竞赛,当时已经被AMD收购的ATI落后了半年之久。

还记得最早的几个DirectX10的宣传画面吗?

关于“统一渲染架构”的问题想必大家依然记忆犹新,而业内在G80或者说是“NV50”发布前一直认为NVIDIA仍会坚持分离式架构设计,可以说这是近几年显卡市场中最令人难忘的一个烟雾弹!在GeForce8800发布之后,虽然有测试指出在部分游戏中如果开启2048*1536分辨率以及高倍反锯齿的话,X1950XTX甚至可以超越8800GTS,但显然这已经无伤大雅了,因为NVIDIA已经开启了一个完美的远景规划——GPGPU。

具有划时代意义的GeForce 8800GTX

其实在2006年AMD收购ATI之后首先被提到的就是GPGPU的概念,目的是达成CPU与GPU完全整合。当时基于R580核心所推出的AMD Stream汇流卡,就是利用其48个PSU所提供的强大的浮点运算能力来完成大规模并行计算任务。但可惜,NVIDIA在这个领域的规划,似乎比AMD/ATI更早,而更重要的是,NVIDIA的步伐也是最快的。

ATI FireStream出来的很早,但几乎已被人忘记

简短总结:其实DirectX9.0时代两家的竞争方式,就现在来看几乎一点也没有变化,诸如阉割版、降频版、工艺改进版乃至两个小核心打单个大核心这样的争论,一刻也没有停息过,而这些在2003年之前是很少听说的。甚至马甲战术你都可以说是ATI发明的,因为1650Pro和X1300XT就分别是X1600XT和X1600Pro的马甲,你难道没回过味来吗?

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