NVIDIA Corporation

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是的,NVIDIA 終於出場了,相較於先前談過很多且歷史悠久的 ATI 來說,NVIDIA (中文名稱為輝達) 可以說是非常年輕的一家公司,在 1993 年才由華裔美籍的黃仁勳等人共同在美國加州創立,是目前個人電腦顯示卡市場佔有率最高的廠商。

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發佈時間:1995 年
API 支援等級:完全沒有

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如同其名稱,NV1 是 NVIDIA 的第一款產品,從年代上可以看出這是個人電腦 3D 圖形加速史中很早期的 3D 圖形加速晶片,如同剛剛所說過的,由於 NVIDIA 創立的比較晚,因此 NVIDIA 沒有早期的 2D 圖形加速卡可以拿來「延伸」出 3D 加速功能,因此打從一開始 NVIDIA 的目標就是製造真正 3D 圖形加速晶片。

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不過同期的其他家廠商其實也不是單純因為懶惰或保存技術而不直接轉進真正的 3D 時代,而是因為當時確實沒有對 3D 圖形建立一系列標準規範,因此仍然是處於各自為政的狀態,因此就算做了也很難達到普及;優化也相當困難而效率不彰,因此絕大多數廠商並沒有將這類產品推向消費性市場。

但或許是 NVIDIA 當時剛草創不久所以有些「初生之犢不畏虎」吧?耗費兩年開發的 NV1 不僅包含了完整且由自家從底層打造起的 2D、3D 圖形演算單元,甚至還整合了音效、搖桿控制器等功能,目標是要用一張擴充卡搞定所有多媒體與娛樂的需求,以 1995 年這個年代來說,是相當具有野心的做法。

不過 NV1 這個產品在各方面來說,其實都不算是一項成功的產品,首先在整合的音效功能方面,NV1 的內建音效輸出的音質相當拙劣,而 NV1 的成本與價格都偏高也沒能說服人們為了價格因素而改為選用 NV1,反而絕大多數人還比較傾向於繼續使用單獨的音效卡來提供聲音輸出 (不支援音訊輸入),因此整合多媒體的策略顯然是失敗了。

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而在顯示卡的本業-3D 圖形運算的部分,雖然整體來說 NV1 的性能可以說是可圈可點,但 NV1 並未選用多邊形貼圖技術 (也就是今日幾乎所有顯示卡所使用的三角形貼圖,如上圖),而是選用二次方程紋理貼圖 (正交紋理映像, Quadratic Texture Mapping,見下圖),但在 Direct3D 等標準規範推出之後,幾乎沒有任何人選用 NVIDIA 情有獨鍾的二次方程紋理貼圖,這除了導致原本可圈可點的效能表現變得毫不突出,更帶來了相容性與穩定性上的弱點。

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儘管在 1996 年 NVIDIA 就針對 NV1 釋出提供 DirectX 「軟體支援」的「驅動程式」,但相較於其他廠商蓄勢待發且對 DirectX 提供「硬體完整支援」的新產品來說 (特別是 3dfx 的 Voodoo 系列),NV1 幾乎沒有任何競爭優勢,因此 NV1 從上市到黯然下市都沒能成為主流。

但除去前面提過的這幾個問題以外,NV1 其實還帶來了不少重要且被後人延續使用,甚至被列入標準規範中的設計,例如運用直接記憶體存取 (Direct Memory Access,DMA) 技術讓顯示卡得以直接存取系統記憶體加速處理速度等。

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最後要提的是,在 NV1 的時代 NVIDIA 有了兩個重要的合作夥伴,分別是為 NVIDIA 生產 NV1 晶片的 STMicroelectronics (當時名為 SGS Thomson Microelectronics) 與研發及發售支援 NVIDIA 獨家技術遊戲的 SEGA 公司。

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發佈時間:從未完工
API 支援等級:完全沒有

1995 年到 1996 年之間的 NVIDIA 作為一家新創公司,在傾全公司之力 (特別是資金) 發展出 NV1 卻獲得徹底失敗時,理所當然陷入了嚴重的財務困頓之中,這個時候對 NVIDIA 來說最重要的就是剛剛稍微點到過的日本 SEGA 公司。

SEGA 對 NVIDIA 提供了兩項重要的援助,首先是關於剛剛提的 NV1 這款產品,由於在一路走來始終由各廠商各自為政的遊戲機市場沒有「標準規範」的問題 (畢竟各家遊戲機的遊戲都不能混用),因此 NV1 最大的缺點對 SEGA 來說其實沒甚麼影響,但 SEGA 看中了 NV1 高度整合各類多媒體介面的特性,因此選擇將 NV1 用來作為 Saturn 這款遊戲機的顯示核心晶片,於是 SEGA 幾乎成了 NV1 晶片最大的客戶之一,某種程度上 NVIDIA 沒有在 NV1 推出之後就破產是靠著這筆收入而來。

除此之外,由於對 SEGA 來說 NV1 算是符合需求的產品,因此也自然而然向 NVIDIA 續談了下一代 Dreamcast 遊戲主機所需要的顯示晶片之研發 (畢竟改換平台對於 SEGA 來說很麻煩,要記得那是個不強調標準規範的市場,換平台會造成原本的程式得根據新架構的系統需求重新寫過或大幅修改,這會嚴重的拉高研發成本與耗費的時間、人力),也就是這裡要談的 NV2 計畫,SEGA 為此向 NVIDIA 支付了七百萬美元,若沒有這筆錢,恐怕不會有後來 NVIDIA 的成功,甚至今天可能不會有 NVIDIA 這家公司存在。

不過後來 SEGA 中途轉向決定改採 PowerVR 與 NEC 提出的顯示核心方案,因此 NV2 計畫最後無疾而終。

至於接下來讓 NVIDA 正式起飛的 NV3,雖然推出於 1997 年,但我打算在下篇再與 ATI 的 Rage 128 一同介紹。