客觀而言,TNT2絕對是nVIDIA的成名之作。也許是3dfx的壹意孤行惹火了Microsoft,在Direct3D的幫助下,TNT2異軍突起。盡管Voodoo系列也具備Direct3D加速能力,但是當遊戲開發商開始傾向於Direct3D之後,Voodoo系列的Glide優勢盡失。憑借極高的象素填充率以及顯存帶寬,TNT2成為3D時代的新明星。在OpenGL性能方面,TNT2的表現也令人滿意。除了在畫質上能與TNT2比拼之外,3dfx其實已經沒有任何競爭的籌碼。
TNT2成為3dfx的惡夢
在萬眾期待之下,3dfx終於推出了Voodoo3,但是在nVIDIA TNT2面前的軟弱表現讓3dfx陷入了巨大的尷尬境地,而此時性能上占優的nVIDIA清楚地知道真正能賺錢的是中低端產品及OEM市場,聰明的nVIDIA就把TNT2產品線按高中低端市場進行細分,使得其市場占有率大大提升。此時3dfx只能對其FANS說:請等待Voodoo4/5的到來!
數次交手慘敗之後,VSA100可謂是3dfx的最後賭註,這也是壹款充滿著爭議的產品。但是上市日期壹拖再拖,被喻為歷史上最難產的顯卡產品之壹。直到此時,3dfx還是沒有覺醒過來,在DirectX幾乎壹統天下的局面下還是堅持不開放Glide源代碼,更斥巨資收購了STB來閉門造卡,使得昔日的盟友紛紛改投nVIDIA的門下。而最終產能嚴重不足的VSA100無法挑起拯救3dfx的大梁,江郎才盡的3dfx作出最後壹擊,收購Gigapixel公司企圖獲得Microsoft將要推出的X-BOX的圖形芯片訂單。但是兵敗如山倒,Microsoft最終卻選擇了競爭對手nVIDIA,這個噩耗使得3dfx的股票大跌,奄奄壹息的3dfx最終被nVIDIA收購,壹代王朝宣告滅亡。
3dfx最後的絕唱
3dfx的失敗發人深思,縱看它的發展歷程,可以看出3dfx輸掉的不是技術和資金,而是壹連串企圖獨霸市場的錯誤策略,過分高估自身實力,Glide本身是壹個很好的API但卻因為3dfx想獨霸技術而隨它壹起滅亡了;且不說它收購STB閉門造卡而得罪眾多的板卡制造商,就連致力發展DirectX的Microsoft和大力推廣AGP規範的Intel也不放在眼內,逆勢而行及固步自封的短見策略令到壹意孤行的3dfx壹步壹步走上了絕路。
ATi異軍突起:攜Radeon 7500叫囂nVIDIA
收購了3dfx後的nVIDIA無疑是迎來了其高速發展的第二春。但是如日中天的nVIDIA並沒能在市場上只手遮天,因為此時壹位強有力的挑戰者頑強地登上了競技舞臺,這就是與nVIDIA針鋒相對的ATI。作為資格較老的圖形顯示芯片公司,ATi有著它的生存之道,多年的征戰也使得ATi累積了豐富的作戰經驗。在3dfx時代,ATi的3D Rage系列芯片雖然3D性能並不是十分特出,但是它卻提供了很好的DVD回放加速功能,配合其低價策略使得它在OEM市場中也占有壹席之位。而且憑著出色的視頻及多媒體性能,使得ATi避免了與3dfx和nVIDIA在3D遊戲性能方面的正面交峰,即使在零售市場,采用3D Rage系列芯片的顯卡也壹直是用戶的“第三方”選擇。
而此時顯卡技術中的T&L成為當時人們關註的焦點,第壹款支持T&L功能的顯卡是GeForce 256, 隨後發布的GeForce2基本上可以說是提速版本,除了速度快了很多以外,其它方面並沒有太大的技術上提升。而經過了較漫長的摸索後,ATI也推出了DX7時代下的強有力的挑戰武器:Radeon 7500。
GPU與CPU功能對比
其實ATi先前推出的Radeon 256以及Radeon LE已經展現出相當不錯的實力,只不過在nVIDIA的GeForce 256光芒下沒能提起人們太大的註意。而Radeon 7500終於積厚薄發,壹舉成為性能最好的DirectX7顯卡。與早先的Radeon 256相比,Radeon 7500最大的改變就是生產工藝,從原來的0.18μm改進到0.15μm,因此擁有更小的核心。這樣最大的好處就是發熱量得到很好的控制,而且芯片的核心速度也可以得到很大的提高。和GeForce2 GTS系列的產品比較,ATi的Radeon 7500在芯片頻率和顯存頻率這兩個方面占據著較明顯的優勢,這意味這它擁有更高的執行性能和顯存帶寬。
被稱為DX7最強卡的Radeon 7500
更為重要的是,當時牛氣沖天的nVIDIA在板卡廠商合作方面出現問題,而ATi也從3dfx身上吸引了經驗,有意開放顯卡制造權。正是這壹進壹出之下,不少二、三線品牌開始支持ATi,采用Radeon 7500圖形核心的產品大面積鋪貨。從實際對比來看,nVIDIA在提高頻率後推出的GeForce2 Ti並不遜色於Radeon 7500,但是此時的較量已經沒有任何意義。Radeon 7500的出現標誌ATi在核心技術方面已經完全趕上nVIDIA的腳步,正式與nVIDIA展開正面的技術交鋒。
但是無可否認,ATI在技術上的主動並沒有為其市場表現的被動帶來太大的幫助。在及時發現來自於ATi的威脅之後,nVIDIA不僅僅是提高GeForce2 頻率來倉促應付,而是動用具有裏程碑意義的GeForce3。在大約半年不到的時間內,GeForce3主宰了高端市場,而GeForce2 MX繼續幫助nVIDIA搶占中低端市場份額。ATi頑強應戰,在Radeon 7500在核心技術方面無法對抗GeForce3的情況下,及時推出了Radeon 8500,成為其救命稻草。作為DirectX8級別顯卡,支持Pixel Shader與Vertex Shader是最主要的功能,而Radeon 8500不僅繼承這些特性,還融入TRUFORM、SMARTSHADER、SMOOTHVISION及HYPER-Z II等新技術。
Radeon 8500讓玩家們認識了ATi的真正實力
面對ATi的挑戰,GeForce3顯然已經力不從心,即便是最高頻率的GeForce3 Ti500也只能勉強與Radeon 8500打個平手。在這樣壹個關鍵時刻,nVIDIA又壹次展現出其產品研發方面的強大實力,GeForce4 Ti憑借出色的表現捍衛了王者的尊嚴。GeForce4 Ti在T&L單元方面采用nfiniteFX II引擎,它加入了第二個Vertex Shader(頂點處理單元)流水線。在高工作頻率下,使得GeForce4 Ti的處理能力有可能高於GeForce3將近三倍。而在全屏反鋸齒方面,GeForce4 Ti采用新的Accuview AA技術,改善了取樣方式並且優化了渲染的過程,可以進壹步保證在高分辨率下的顯示速度。顯存帶寬也壹直是制約顯卡性能的瓶頸,GeForce4 Ti為了擺脫瓶頸的限制,引入了LightSpeed Memory Architecture II(LMA II)光速顯存構架II技術,它的原理就是優化渲染過程和壓縮技術的采用。
GeForce4 Ti的出現應該說令ATi啞口無言,因為Radeon 8500已經量產,而且ATi的產能暫時不允許研發同級別新產品。更為重要的是,當年微軟即將公布DirectX9標準,ATi已經無暇顧及DirectX8平臺的競爭。不過平心而論,Radeon 8500敗給GeForce4 Ti更多的是面子問題,讓ATI信心大收打擊的是面對GeForce4 MX的束手無策,其後果相當嚴重,中低端利潤大量流入競爭對手的口袋。ATi甚至找不到壹款同級別的對抗產品
DirectX9第壹戰役:9700讓ATi看到勝利的曙光
飽受挫折的ATI並沒有因此而延誤其產品研發進程。Radeon 9XXX系列產品正是其處心積慮要給nVIDIA致命壹擊的產品。在nVIDIA的GF4 Ti系列風光了很長壹段時間後,ATI高調發布了支持DirectX 9的R300核心的Radeon 9700,無可爭議地坐上了顯卡性能王者的寶座,更重要的是重新點燃了ATI與nVIDIA決戰的信心。
面對ATI的進攻,nVIDIA毫不猶豫地選擇了還擊,但壹直以六個月為產品開發周期的nVIDIA卻偏偏在這個節骨眼上跟不上自己制定的步伐。原計劃在2002年秋季發布的NV30壹拖再拖,直到11月份才發布芯片,但是卻因為壹些細節問題甚至直到2003年才推出成品。NV30核心的GeForce FX5800系列史無前例地配備8條渲染管線,這也自然表現出比FX5600/5700等更好的性能。然而對比同時代的ATi Radeon 9700系列,nVIDIA並沒有什麽優勢,關鍵原因就在於顯存配置方面,渴望時刻保持領先的nVIDIA在GeForce FX5800 Ultra中選擇了尚未普及的DDR2顯存。然而遺憾的是,這也成為NV30的壹大敗筆。GDDR2不僅因為成本問題難以普及,其自身的技術也並不成熟。
誤入GDDR2泥沼的FX5800
在GeForce FX5800 Ultra中,8枚GDDR2顯存芯片需要消耗28W功耗,而且造成了巨大的發熱量。撇開為了散熱而帶來的成本問題不談,即便是惱人的噪音問題都已經讓nVIDIA尷尬不已,這也註定NV30不會取得類似於其前輩們的成功。當我們見到帶有水冷散熱以及外置電源的GeForce FX5800 Ultra顯卡時,或許更多的感覺不是贊嘆,而是壹種莫名的悲哀。如果說GDDR2顯存為NV30帶來出色的性能也就罷了,然而位寬僅僅128Bit的GDDR2顯存很大程度上成為性能發揮的瓶頸。在使用頻率為1GHz的GDDR2顯存時,16GB/s的帶寬卻是令人難以完全滿意,與ATi Radeon 9700 Pro相比落下不少。
Radeon 9700讓ATi坐上了顯卡性能王者寶座
盡管GeForce FX5800並不算成功,但是面向中低端市場的GeForce FX5200以及FX5600等壹系列面向中低端的產品還是能讓nVIDIA保持著較大的市場份額。而ATI9700的成功並不意味著其Radeon 9系列產品就壹定叫座,這個與CPU的情況不同,在CPU的發展過程中,無論多麽昂貴的產品,最終都會迅速平民化。然而這種情況卻很難出現在GPU上。由於廠商在產品設計時過分追求主頻、晶體管集成度等成本敏感點,因此即便是整條產品線生命周期結束之後依舊無法大幅度降價,也使得最新的技術無法普及,只能利用簡化產品來應付低端市場,GeForce4 MX便是最好的例子。
FX5200的速度表現很壹般
不過,這回的GeForce FX5200/5600還是有壹些特別,因為它們在硬件上支持DirectX 9.0 API,這與GeForce4 MX連DirectX 8.0也不能支持的情況是截然不同的。盡管我們可以批評GeForce FX5200因為速度問題而根本無法實現DirectX 9.0的3D特效,但是這至少表明了廠商的技術普及信心。ATi也有針對Radeon 9700系列的簡化版產品,那就是被無數DIY用戶十分推崇的Radeon 9500。從技術角度而言,Radeon 9500的確表現不俗,甚至部分版本采用256顯存位寬而且可以開啟被屏蔽的另外4條渲染管線。然而Radeon 9500的成本實在太高,導致其市場普及度遠不如GeForce FX5600
GeForce FX5800和Radeon 9700的交鋒讓雙方充滿了火藥味,雙方不約而同地選擇了重整旗鼓。FX5800顯然是讓人的失望的。面對Radeon 9800Pro的Smoothvision 2.1,FX5800顯得較為單薄,似乎在吃GeForce4時代Accuview 抗鋸齒引擎的老本。
坐吃山空自然就會被動挨打,因此nVIDIA為最新的FX5900裝配了Intellisample HTC技術,有效改善了全屏抗鋸齒以及各向異性過濾的效果。與FX5800所使用的Intellisample 技術相比,Intellisample HTC技術增加了更多的高級紋理、色彩以及Z軸壓縮算法以提升圖象質量,1:4的無損壓縮技術也在顯存帶寬提升的幫助下得到了更好的發揮。此外,Intellisample HTC技術還很大程度上改善了顯存帶寬的利用率,這壹點與ATi的HyperZ技術十分類似。事實上,如果NV35不對Intellisample技術進行改進的話,其改用256Bit GDDR1之後的顯存帶寬提升將被無情地浪費。如果說Intellisample HTC技術令人難以信服的話,那麽Ultra Shadow光影技術絕對沒有任何貓膩,可謂是FX5900真正讓人眼睛壹亮的閃光點。Ultra Shadow光影技術可以進行大量陰影處理的硬件加速功能,從而改善3D畫面的效果。而且已經有多款遊戲采用了這壹技術,並獲得了很不錯的效果。
FX5900幫助nVIDIA迅速走出困境
在現實生活中,光源前面只要有物體遮擋就會有陰影。而在3D遊戲中,為了表達這壹“簡單”的現象就不得不用去程序員大量的盡力以及硬件資源,這也直接造成3D遊戲畫面不夠真是,缺乏動感。精確上的陰影表現效果是創造真實場景的關鍵因素,多光源與數量眾多的對象以及角色之間的互動需要多次循環編程,而且更為復雜的方面還在於每壹幀中的每壹個光源都必須根據每個對象進行計算。Ultra Shadow技術的魅力在於能夠大大加快這壹實現過程,程序員能夠在場景內定義壹個固定區域,計算此區域內光源對物體產生的效果,預先排除不需要進行計算的區域。由於Ultra Shadow技術提高了光影計算的速度,同時又將程序員從繁瑣低效的工作中解放出來,因此這項技術很被看好,業界甚至將其地位與經典的T&L、VertexShader以及PixelShader相提並論。GeForce FX5900 與Radeon 9800應該說打成平手,即便是後期的GeForce FX5950 Ultra 與Radeon 9800XT也僅僅是主頻上的低層次較量。
頻率驚人的Radeon 9800XT
相對而言,更為讓人關註的還是Radeon 9600與GeForce 5700系列的對抗。同樣作為面向中端市場的簡化版產品,Radeon 9600在頻率相同時有著比GeForce 5700系列更好的性能。此外,ATi還專門針對中國市場推出了Radeon 9550,再加上顯卡廠商的鼎立支持,超頻之後甚至達到超越Radeon 9600XT的性能。Radeon 9550第壹次讓nVIDIA感受在中低端市場的切膚之痛,GeForce 5700 Ultra的成本沒能很好地控制,因而很難對抗Radeon 9550
從nVIDIA對待GeForce FX5700系列的態度不難看出它已經提前放棄了NV3X,GeForce 6陣營才是其真正看重的產品。客觀而言,GeForce 6系列確是成功的產品,也讓繼3dfx後的新壹代霸主nVIDIA保住了顏面與市場。而且拿出了3dfx時代的SLI技術讓GeForce 6系列的高端產品輕易地登上了平臺性能的寶座,就算中低端產品也對解禁了對SLI的支持,無疑增加了更多的噱頭。
而競爭對手ATi則將產品線拉得很長,Radeon 9550演變而來的X300、X550以及X600進駐中低端PCI Express平臺,而X700作為高端X800系列的簡化版來與nVIDIA進行中高端的角逐。而這些戰役發生的時間已經進入到了2004年,整個系列的對抗可以說是獨立顯卡競爭的“現代史”,正面我們來詳細了解:
低端競爭:GeForce 6200系列Vs X300系列
GeForce 6200除了內核僅有4條像素渲染流水線外,其架構與GeForce 6800系列相比所發生的變化還算不是很大。最明顯的區別應該是其顯存控制器不支持Color-compression(色彩壓縮)和Z-compression(Z壓縮)壓縮技術。色彩壓縮功能可以實時將色彩數據以6:1的比例做無失真壓縮,在很多情況下,所有多邊形邊緣的色彩數據都能夠徹底進行壓縮,缺少這壹功能對於整體性能的影響還是有壹點。與此同時,Z壓縮技術對於減輕顯存負擔也有很大的幫助,缺少這壹功能導致GeForce 6200在啟用全屏抗鋸齒或是各向異性過濾時的性能帶來負面影響。
然而值得肯定的是,GeForce 6200系列支持CineFX 3.0引擎,而且Shader Model 3.0、64位紋理混合過濾、32bit象素著色渲染精度也壹應俱全,甚至第二代UltraShadow陰影渲染優化技術也融入其中,並且完整支持DirectX 9.0c。與上壹代的GeForce FX5200相比,GeForce 6200系列的縮水程度顯然不是很明顯,因此其性價比還是值得肯定。相比之下,RV350盡管也是四條渲染管線,但是核心技術已經落後GeForce 6200整整壹代。
具備TurboCache技術的GF 6200TC
在頻率以及顯存位寬相同的情況下,GeForce 6200的整體表現還是強於Radeon 9550。在PCI Express平臺,所謂的“X300-X550-X600”陣營其實僅僅是主頻變化,而nVIDIA的GeForce 6200系列則衍生出只能支持64bit顯存位寬的GeForce 6200A以及具備Turbo Cache顯存優化技術的GeForce 6200TC。從這壹層面來看,nVIDIA顯然更為靈活。也許目前nVIDIA的GeForce 6200還沒能展現出性價比優勢,但隨著價格逐步調整,今後的市場表現力將會得到加強。
“X300-X550-X600”陣營的RV350核心
中端競爭:GeForce 6600系列讓nVIDIA稱霸中端
如果說2004年的9550讓ATI稱霸低端市場的話,那麽GF6600則是2005年nVIDIA的中端之王。GeForce 6600系列分為三大版本:GeForce 6600LE、GeForce 6600標準版以及GeForce 6600GT,其中最特殊的當屬GeForce 6600LE。NV43-V核心的GeForce 6600LE只有4條渲染管線,因此嚴格意義上來說屬於GeForce 6200級別的產品,應該說面向中低端的定位會更加合理。但是GeForce 6600LE最大的特色是nVIDIA不再對核心顯存規格進行限制,花樣盡出的廠商可以把GF6600LE武裝成多種角色,這也使得GF6600LE具有相當復雜的產品線,同時也會因此而擁有較強的生命力。
可以SLI工作的GeForce 6600LE
NV43核心GeForce 6600有兩種規格:GeForce 6600GT和GeForce 6600標準版。其中GT版性能更強,其核心顯/存頻率達到500/1000MHz,采用GDDR3顯存。而GeForce 6600標版頻率為300MHz/500。在目前發布的產品,兩者還有壹點不同,那就是GeForce 6600GT可以硬件支持nVIDIA SLI技術。
GeForce 6600系列的NV43核心
但是nVIDIA在面對ATi近期發布的CrossFire技術時也開始有所改變,近階段正式宣布GeForce 6600標準版可以驅動支持SLI技術,也有可能授權VIA的DualGFX芯片組(PT894 Pro與K8T890 Pro)。而廠商們也開始采用不同顯存規格產品的6600,使得6600的戰鬥力也越來越強。
nVIDIA的SLI技術令ATi疲於應付
ATi不可能使用“X300-X550-X600”系列對抗GeForce 6600系列,由旗艦級產品簡化而來的X700系列成為最主要的資本。X700具備8條渲染管線,顯存位寬為128bit。為了提高產品競爭力,大量X700標準版就采用高頻率的GDDR3顯存,整體表現與GeForce 6600系列不相上下。
X700核心用以對抗GeForce 6600
更為重要的是,ATi也意識到“X300-X550-X600”系列的薄弱環節,X700SE將能夠彌補這壹缺陷。X700SE將渲染管線減半至4條,但是保留128bit顯存位款,因此可以與GeForce 6200以及GeForce 6600LE直接競爭。
高端競爭:nVIDIA取得制動權,提前進入7系列時代
研發實力壹直強勁的nVIDIA在上個月推出了GeForce 7800,正式宣布7系列產品進入市場。而與此同是,ATI的競爭對手產品R520還在難產,遮遮掩掩的CrossFire也因為壹些技術細節而遲遲沒有投放市場。這樣壹來,在高端之爭中nVIDIA無疑就擁有了制動權。
G70還將在較長壹段時間內與其前輩GeForce 6800作為高端的競爭者。稍顯老邁的6800是nVIDIA NV4X產品線中的旗艦,采用0.13微米制造工藝,分為6800 Ultra、6800GT、6800標準版和6800 LE四個型號。6800 Ultra和6800GT基於NV40U芯片,核心頻率為400MHz和350MHz。作為頂級的顯卡,內部的16條渲染管線自然是搭配256MB 256bit的GDDR3高速顯存。6800標準版和6800 LE基於NV40芯片,6800標準版屏蔽了4條渲染管線,核心頻率也降到了325MHz,顯存位寬雖然沒有縮水到壹半,但容量卻減少到128MB。6800 LE的核心頻率進壹步降低到320MHz,渲染管線也只開啟了壹半。
目前服役中的三大旗艦產品
而目前ATI還只能用Radeon X850來進入高端的對抗,X850系列采用最新的R480核心,取代此前的X800XT PE及X800XT成為ATi新壹代的旗艦產品。很顯然,ATi對換湯不換藥的伎倆已經掌握得駕輕就熟了,在架構上它們與核心代號為R423的Radeon X800XT PCI-E完全相同,同樣采用0.13微米工藝並且最高配備了16條Pixel流水線,特效方面支持SmartShader HD、Smothvision HD、HyperZ HD及3Dc技術,區別只在於頻率有所提升。
采用R480核心的X850系列顯卡
從技術角度而言,對比GeForce 6800系列與X800系列沒有太大的意義,因為與以往的顯卡相比,如今nVIDIA和ATi之間的差距實在是很小,特別是頻率相同的情況下,兩種顯卡的速度表現幾乎差不多,僅僅是nVIDIA保持了OpenGL優勢,而ATi在D3D速度上略微占優。但是應當指出的是,目前nVIDIA的技術研發進度還是略微領先於ATi。SLI技術壹度將ATi壓制得毫無還手之力。在高端之戰上我們更關心近期即將出爐的ATI R520以及骨灰級玩家非常期待的CrossFire技術
參考資料: