距離上次更新連載似乎已經過了好一陣子,隨著新學期選課結束等期初必經過程告一段落之後,接下來站長應該會比較有時間更新這系列的連載文章吧?

上一篇我們看的是 1990 年代末期的一系列 3D 圖形晶片,在這個時代裡個人電腦終於開始具備夠格的 3D 圖形運算能力 (在這之前個人用 3D 圖形晶片根本只是小幅改版的 2D 圖形晶片罷了),而隨著時間即將進入 21 世紀初期,個人電腦 3D 圖形運算能力將開始進入穩定但幅度卻相當巨大的成長期。

3D 圖形的三國爭霸時代

相較於低階產品有些廠商來來去去的狀況來說 (由於這些廠商太多,但沒有太多大家記得住的產品,因此我就不特別提了,但在下一篇當中我們將見證其中幾家曾經輝煌過但即將走入歷史的廠商們),差不多從 20 世紀的最後兩年 (1998 年之後) 開始,中高階個人電腦用 3D 圖形界就進入三強爭霸的時期了,NVIDIA、3dfx、ATI 這三間廠商將會主宰接下來的個人電腦用 3D 圖形晶片的發展,而且如同前面所提到的 S3 Graphics 與 Trident 等廠商即將退出 (或者說是被三大廠送出) 歷史舞台一般,大概從下一篇開始我們就只會見到這三家廠商了 (不論高階或低階市場都是如此)。

3dfx Interactive

3DFX

首先我們要看的是 3dfx,還記得上次我們談過讓 3dfx 賺入大把鈔票的 Voodoo Graphics 和首次嘗試整合 2D 與 3D 圖形但最終卻成為 3dfx 最大黑歷史的 Voodoo Rush 嗎?在經歷 Voodoo Rush 的失敗之後,隔年 3dfx 推出了第二代的 Voodoo2 3D 加速卡,試圖延續 Voodoo Graphics 的成功。

Voodoo2

發佈時間:1998 年
API 支援等級:DirectX 5.0、Glide

vsx1211

Voodoo2 是以 Voodoo Graphics 為基礎改良而來,雖然如此但在架構與功能上卻有了飛躍性的成長,如同其名稱中的「2 次方」一般,Voodoo 2 晶片上的像素對應單元由 Voodoo Graphics 的一組提高為兩組,除此之外得益於製程提升,Voodoo 2 在運作時脈上也提高了將近一倍 (從 50 MHz 提高到 90 MHz),除此之外,最高可以支援的記憶體容量也提升了 50% 來到了 12 MB (頻寬亦提高到 192 bit,不過要知道的是 Voodoo 與 Voodoo2 的架構設計是將記憶體拆分成數個部分,分別是 Frame Buffer 與材質對應單元,彼此之間不能交叉存取,因此實質上與今日我們所稱的記憶體頻道寬度意義上並不相同,而且 Voodoo2 使用的仍然是古老的 EDO RAM,在支援的色彩方面也僅到 24 位元)。

vde2001

由於相較於 Voodoo Graphics 來說性能上有了明顯的提升,並且勝過了當時同期的所有競爭對手,加上 Voodoo2 對 Direct3D 的支援度也比 Voodoo Graphics 來的好,因此 Voodoo2 成為了 3dfx 歷史上最成功的一款產品。

但由於 Voodoo Rush 的失敗,因此 3dfx 在 Voodoo2 當中是沒有整合完整 2D 圖形功能的 (雖然 Voodoo2 晶片本身可以支援一點 2D 圖形特性,但並不完整無法獨立運作),在使用時與 Voodoo Graphics 一樣需要搭配另一張 2D 圖形卡使用。

gkw8096

最後要提的是 Voodoo2 最特別的功能-SLI,是的沒錯,就是 SLI。不過這裡的 SLI 雖然也是多顯示卡併用的技術,但卻與今天 NVIDIA 顯示卡使用的 SLI 技術大不相同,此處的 SLI 全銜為 Scan-Line Interleave (NVIDIA 的 SLI 則是 Scalable Link Interface,名稱和原理都不一樣),意思是掃描線交錯技術。

ack8966

如同先前在介紹 VGA 介面時我們提過的,傳統映像管螢幕上的畫面其實是由上百、上千條掃描線所組成 (也就是上千個像素橫排),這項技術的原理很簡單,就是單數條掃描線給第一張 Voodoo2 計算,雙數條掃描線則由第二張 Voodoo2 負責。

mxe8095

雖然這種 SLI 在想法上很簡單,但實際上要做到可是很不容易的,要知道兩張圖形加速卡之間的同步會是很大的問題 (萬一兩張卡不同步那出來的畫面可是不能看的,想像一下單數跟雙數掃描線拼不起來的畫面吧?),實際上 3dfx 的 SLI 也沒能完美解決這個問題,在特別吃重 TMU 的遊戲當中使用 SLI 技術有時候還是會有輕微的破圖發生。

不過 SLI 在提高顯示性能上的幫助確實是很明顯,由於相對於今日的 NVIDIA SLI 來說,3dfx 的「原始」SLI 在設計上來得簡單許多,因此對性能提升的比例也相當高 (畢竟沒有太多轉換與重新分配資源的問題),幾乎可以一口氣抬高 75% ~ 85% 的性能,甚至可以讓 Voodoo 2 SLI 輕鬆輾壓下一代的 Voodoo3。

Voodoo Banshee

發佈時間:1998 年
API 支援等級:DirectX 6.0、GLIDE

usr8065

雖然在 Voodoo Rush 時 3dfx 在 2D 與 3D 圖形整合產品上踢到了鐵板,但 3dfx 並沒有放棄發展 2D、3D 二合一產品 (畢竟這毫無疑問會是未來的趨勢),於是在 1998 年底 (Voodoo 2 推出幾個月之後),3dfx 端出了他們第二款整合 2D 圖形能力的「顯示卡」-Voodoo Banshee。

ake8099

Banshee 的 3D 圖形部分則是取自自家的成功產品 Voodoo2 (但兩組材質對應單元被刪減為一組),然而比較讓人在意的是 2D 圖形的部分,不同於 Voodoo Rush,Banshee 的 2D 圖形是由 3dfx 自己發展而來,而不再採用整合外部廠商提供圖形單元的模式,這很大程度上解決了 Voodoo Rush 最大的問題-2D 與 3D 圖形單元彼此的相容性缺陷。

asx8099

除此之外 Banshee 還有一項很重要的特性,那就是高度整合。Banshee 是一款單晶片方案,電路板的面積與元件與 Voodoo Rush 相比來說簡直是天壤之別,對於成本的更進一步壓低顯然有著不少幫助。

不過由於會選購 Voodoo 系列產品的人通常是著眼於遊戲的性能需求,因此 Banshee 本身的銷售表現並不突出 (當時大多數 OEM 廠商比較偏好 NVIDIA 的 RIVA TNT),但儘管如此,Banshee 的銷售數字也不算太難看,某種程度上這給 Voodoo3 奠下了基礎 (Voodoo3 開始就全部都是 2D、3D 整合方案了)。

  • Chan

    Nvidia 篇中 riva 128中有錯字
    選則→選擇