從EGA到VGA：來之不易的絢麗世界

顯卡早期稱顯示適配器，在“黑底白字”的DOS年代時(shí)，對(duì)顯示的要求是極低的。然而隨著各種軟件應(yīng)用的普及，人們對(duì)于PC圖形界面的需求越來越強(qiáng)烈，為此才出現(xiàn)了彩色顯示。最早的顯示類型是EGA，只能認(rèn)別出黑白兩色。早期使用8080、8088一直到80286都是使用這種類型的顯示適配器，功能極為簡(jiǎn)單，一般集成16K顯存，并不為人關(guān)注。

到了20286時(shí)，PC上出現(xiàn)了一些和圖形相關(guān)的軟件，開始有人在PC上設(shè)計(jì)一些圖形，最早的就是CAD。那時(shí)的程序員們?yōu)榱俗约洪e暇的消遣也開始編寫一些小游戲，或是移植一些游戲機(jī)上的Game到PC上來。因此出現(xiàn)了一種四色適配器，能認(rèn)別三元色和黑白。當(dāng)時(shí)這種適配器的效果是很差的，你能想像出只有三元色和黑白的圖像效果是什么樣嗎?不過在當(dāng)時(shí)這已經(jīng)是一個(gè)大的進(jìn)步了。由于這是第一種彩色的顯示適配器，所以稱為CGA。CGA時(shí)代對(duì)顯卡的要求已經(jīng)大幅度提高，但是當(dāng)時(shí)的制作工藝仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于顯卡芯片的需求，因此CGA顯示適配器依舊整合在主板上，以一塊單芯片的方式來實(shí)現(xiàn)。

VGA標(biāo)準(zhǔn)可謂是如今顯示標(biāo)準(zhǔn)的雛形，我們的顯卡也是從這一時(shí)代開始獨(dú)立起來，成為真正意義上的顯卡，而不僅僅是一塊默默無聞的芯片。最先的VGA標(biāo)準(zhǔn)可以現(xiàn)實(shí)16色，要求顯卡具備512KB顯存。

SVGA是VGA標(biāo)準(zhǔn)的衍生產(chǎn)物，這種改良過的圖形適配器已經(jīng)能夠技持16Bit的彩色，并且逐漸過渡到如今的32Bit。最早的SVGA顯卡芯片是CirrusLogic的GD5428/5429，它直接集成了1～2MB顯存，支持16Bit的彩色。不過GD5428/5429依然沒能逃出老邁的VESA總線，因此卡身特別長(zhǎng)，成本也不低。事實(shí)上，真正將SVGA發(fā)揚(yáng)光大的還是S3 735(Tr64V)以及Trident 9680，它們能夠達(dá)到1024×768的分辨率，并且在低分辨率支持32Bit真彩色

驚人的巨變：顯卡接口發(fā)展過程

顯卡接口也不斷制約著顯卡技術(shù)的發(fā)展，并逐漸成為瓶頸。為了加快顯示芯片與總線之間的傳輸速度，使用高帶寬的接口總線勢(shì)在必行。在民用市場(chǎng)，顯卡接口的起點(diǎn)便是最普通的ISA接口，事實(shí)上ISA接口包含ISA總線、EISA總線和VESA總線，ISA接口是一種統(tǒng)稱。

當(dāng)我們來到VGA標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代之后，ISA接口就開始力不從心，PCI接口取而代之。不過PCI接口也并未持續(xù)多少時(shí)間就被更為先進(jìn)的AGP淘汰。與PCI相比，AGP不僅在帶寬上突飛猛進(jìn)，更是可以有效利用系統(tǒng)內(nèi)存。然而值得注意的是，AGP的發(fā)展之路并不像PCI那樣平坦，半開放性的格局使之不斷面臨兼容性的困擾。從最早的AGP 1X到如今的AGP 8X，真正具有里程碑意義的只有AGP 4X。而如今AGP 8X也逐漸走下神壇，PCI Express x16取而代之。

現(xiàn)在這一代用戶恐怕只知道nVIDIA和ATi，老一代的骨灰級(jí)玩家應(yīng)該能記住S3與Trident。在十年前，PC顯卡正經(jīng)歷從ISA到PCI的一場(chǎng)巨變，而主宰這一舞臺(tái)的并不是當(dāng)今的兩位霸主，S3和Trident才是叱咤風(fēng)云的英雄硬漢。

十年前，當(dāng)時(shí)并沒有瘋狂的3D效果、完美的硬件級(jí)DirectX支持、更沒有什么實(shí)用的視頻功能!當(dāng)時(shí)的顯卡還遠(yuǎn)沒有達(dá)到小康水準(zhǔn)，高人一等的2D速度以及基本令人滿意的VCD軟解壓就已經(jīng)足以讓眾多用戶歡呼雀躍了。

當(dāng)時(shí)的S3就可以說是獨(dú)步天下的霸主，其市場(chǎng)份額到了令人詐舌的地步，在顯示領(lǐng)域甚至可以與業(yè)界大哥Intel齊名。為S3開創(chuàng)這一時(shí)代的大功臣當(dāng)數(shù)S3 765。當(dāng)顯卡正式進(jìn)入PCI總線時(shí)代之后，2D速度得到前所未有的增強(qiáng)。此時(shí)，S3 765最多支持2MB EDO顯存，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率現(xiàn)實(shí)，這可是當(dāng)時(shí)價(jià)格不菲的高端顯卡才能做到的。平滑的2D速度以及不錯(cuò)的畫質(zhì)表現(xiàn)令這款芯片大受歡迎，而價(jià)格上的平民化也使之在短時(shí)間內(nèi)普及。在S3 765時(shí)代，在電腦上播放VCD還需要借助專用的解壓卡。不過，通過S3 765的解碼補(bǔ)償功能，只要CPU的主頻在66MHz以上就可以實(shí)現(xiàn)令人滿意的軟解壓效果。如果有Pentium處理器以及大容量?jī)?nèi)存的配合，那么其軟解壓效果完全可以與硬件解壓卡相媲美。也就是從此片芯片組開始，S3不斷地向Trident施加壓力，無情的排擠Trident的市場(chǎng)。

S3壓倒Trident

作為ISA時(shí)代的霸主，Trident在進(jìn)入PCI時(shí)代之后并沒有立即潰敗。Trident 9685是一款不遜于S3 765的顯示核心，而且在視頻輸出功能方面有著一定的優(yōu)勢(shì)。然而正如很多用戶所知道的那樣，很多時(shí)候技術(shù)不僅僅是絕對(duì)成敗的關(guān)鍵，渠道支持同樣十分重要。S3憑著強(qiáng)大的市場(chǎng)操作手段，幾乎得到當(dāng)時(shí)所有板卡廠商的支持，技術(shù)上突破困難的Trident最終落敗。

S3 765的成功并沒有讓S3沖昏頭腦，繼S3 765后馬不停蹄地推出S3 VirgeDX，但是S3 VirgeDX只能算是S3 765的升級(jí)產(chǎn)品，這款顯示芯片將2D速度幾乎發(fā)展到了頂峰，同時(shí)具備了初級(jí)的3D功能。與S3 VirgeDX同時(shí)代的處理器是Pentium MMX，當(dāng)時(shí)的CPU已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)亩嗝襟w能力。而S3 VirgeDX也順應(yīng)了這一潮流。通過2～4MB的高速度顯存，S3 VirgeDX已經(jīng)完全不用擔(dān)心VCD軟解壓，而且在2D速度方面幾乎已經(jīng)無可挑剔。更加值得關(guān)注的是，S3 VirgeDX為Microsoft的第一代DirectDraw進(jìn)行優(yōu)化(并不是Direct3D)，因此在游戲中的速度表現(xiàn)相當(dāng)不錯(cuò)，也能簡(jiǎn)單處理一些偽3D畫面。當(dāng)S3 VirgeDX發(fā)展到后期，AGP總線開始流行，采用AGP接口的S3 VirgeDX在速度上也稍有提升。

當(dāng)S3還在為自己的市場(chǎng)份額沾沾自喜的時(shí)候，另一場(chǎng)風(fēng)暴正在悄悄地醞釀著。那就是3D革命風(fēng)暴的到來，這場(chǎng)風(fēng)暴造就了一代梟雄3dfx的輝煌王朝。

其實(shí)，在3D概念還未完全成形之時(shí)，3dfx就以第一代Voodoo加速卡刮起一陣旋風(fēng)。為了使Voodoo加速卡能夠更加專注地做好3D工作，3dfx使這款顯卡只具備3D能力，而不具備2D顯示功能。客觀而言，3dfx的這一做法十分聰明，這樣既能降低技術(shù)難度，又可以不與當(dāng)時(shí)的S3、Trident、Matrox等形成正面沖擊。

沒有誰會(huì)估計(jì)得到這樣的3D子卡會(huì)大受市場(chǎng)歡迎，S3更是將沒有2D顯示功能的顯卡視為另類的非對(duì)手之列。但是瘋狂的游戲迷們視這種3D加速卡為寶，在Quake2、Doom等經(jīng)典游戲中，當(dāng)時(shí)的Voodoo1幾乎是玩家們唯一的選擇，畢竟眾多3D游戲都為3dfx專用的Glide3D函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化開發(fā)。Voodoo1的巨大成功使3dfx的勢(shì)力迅速壯大。而令眾多玩家翹首期盼的Voodoo2延續(xù)了3dfx的輝煌，眾多3dfx的死敵更是難以望其項(xiàng)背。Voodoo2芯片的速度非?？?，大約是Voodoo1芯片的三倍。Voodoo2芯片除了提供一般3D加速卡的全部3D功能之外，還提供一些特殊的效果，例如抗鋸齒邊緣修補(bǔ)、三線過濾、深度Buffering等等。

在游戲迷們歡呼聲中，S3才在夢(mèng)中驚醒，決心進(jìn)軍之前不太重視的3D游戲市場(chǎng)。但是為時(shí)已晚，3dfx打下的3D江山堅(jiān)不可催，當(dāng)時(shí)的玩家甚至以擁有一塊3dfx的顯卡為榮，3D游戲也因Only for 3dfx而大行其道!甚至乎3dfx就是顯示業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)，剎那間3dfx如雷貫耳般地響徹了全球的每一個(gè)角落，與其說是3dfx給我們帶來了激動(dòng)人心的3D游戲，不如說是3D游戲成就了3dfx的一代神話!

3dfx的另一殺手锏自然是至今還為老玩家津津樂道的SLI工作模式。其實(shí)現(xiàn)在nVIDIA所宣傳的近期炙手可熱的SLI模式早就在3dfx上的Voodoo2產(chǎn)品上應(yīng)用過了。當(dāng)時(shí)的SLI技術(shù)允許在一臺(tái)電腦中同時(shí)使用兩塊Voodoo2，它們之間通過一條傳輸電纜相聯(lián)，兩塊卡分別處理屏幕上的奇偶線級(jí)信號(hào)，令理論速度直接增加一倍。在Voodoo1以及Voodoo2盛行之時(shí)，3dfx曾先后推出具備2D顯示功能的Voodoo Rush以及Voodoo Banshee，不過這兩款芯片并沒有像其前輩們那么成功。

3dfx最后的絕唱與NVIDIA的崛起

面對(duì)3dfx的巨大成功，無論是S3還是Trident都無力抵抗，不可一世的3dfx已經(jīng)無視來自其它廠商的威協(xié)。而此時(shí)另一位默默耕耘的新興力量正在悄悄出現(xiàn)，這就是我們熟悉的nVIDIA。其實(shí)，早在Voodoo2獨(dú)步天下之時(shí)，nVIDIA就以性能表現(xiàn)不俗的Riva128和TNT引起了人們的注意。如果說TNT只是nVIDIA攻擊3dfx的試探，那么TNT2則是真正揮向3dfx的一記重拳。

客觀而言，TNT2絕對(duì)是nVIDIA的成名之作。也許是3dfx的一意孤行惹火了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(dāng)游戲開發(fā)商開始傾向于Direct3D之后，Voodoo系列的Glide優(yōu)勢(shì)盡失。憑借極高的象素填充率以及顯存帶寬，TNT2成為3D時(shí)代的新明星。在OpenGL性能方面，TNT2的表現(xiàn)也令人滿意。除了在畫質(zhì)上能與TNT2比拼之外，3dfx其實(shí)已經(jīng)沒有任何競(jìng)爭(zhēng)的籌碼。

3dfx的失敗發(fā)人深思，縱看它的發(fā)展歷程，可以看出3dfx輸?shù)舻牟皇羌夹g(shù)和資金，而是一連串企圖獨(dú)霸市場(chǎng)的錯(cuò)誤策略，過分高估自身實(shí)力，Glide本身是一個(gè)很好的API但卻因?yàn)?dfx想獨(dú)霸技術(shù)而隨它一起滅亡了;且不說它收購(gòu)STB閉門造卡而得罪眾多的板卡制造商，就連致力發(fā)展DirectX的Microsoft和大力推廣AGP規(guī)范的Intel也不放在眼內(nèi)，逆勢(shì)而行及固步自封的短見策略令到一意孤行的3dfx一步一步走上了絕路。

NV/ATI上演鐵面雙雄

收購(gòu)了3dfx后的nVIDIA無疑是迎來了其高速發(fā)展的第二春。但是如日中天的nVIDIA并沒能在市場(chǎng)上只手遮天，因?yàn)榇藭r(shí)一位強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)者頑強(qiáng)地登上了競(jìng)技舞臺(tái)，這就是與nVIDIA針鋒相對(duì)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(zhàn)也使得ATi累積了豐富的作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。在3dfx時(shí)代，ATi的3D Rage系列芯片雖然3D性能并不是十分特出，但是它卻提供了很好的DVD回放加速功能，配合其低價(jià)策略使得它在OEM市場(chǎng)中也占有一席之位。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游戲性能方面的正面交峰，即使在零售市場(chǎng)，采用3D Rage系列芯片的顯卡也一直是用戶的“第三方”選擇。

而此時(shí)顯卡技術(shù)中的T&L成為當(dāng)時(shí)人們關(guān)注的焦點(diǎn)，第一款支持T&L功能的顯卡是GeForce 256， 隨后發(fā)布的GeForce2基本上可以說是提速版本，除了速度快了很多以外，其它方面并沒有太大的技術(shù)上提升。而經(jīng)過了較漫長(zhǎng)的摸索后，ATI也推出了DX7時(shí)代下的強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)武器：Radeon 7500。

其實(shí)ATi先前推出的Radeon 256以及Radeon LE已經(jīng)展現(xiàn)出相當(dāng)不錯(cuò)的實(shí)力，只不過在nVIDIA的GeForce 256光芒下沒能提起人們太大的注意。而Radeon 7500終于積厚薄發(fā)，一舉成為性能最好的DirectX7顯卡。與早先的Radeon 256相比，Radeon 7500最大的改變就是生產(chǎn)工藝，從原來的0.18μm改進(jìn)到0.15μm，因此擁有更小的核心。這樣最大的好處就是發(fā)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(chǎn)品比較，ATi的Radeon 7500在芯片頻率和顯存頻率這兩個(gè)方面占據(jù)著較明顯的優(yōu)勢(shì)，這意味這它擁有更高的執(zhí)行性能和顯存帶寬。

更為重要的是，當(dāng)時(shí)牛氣沖天的nVIDIA在板卡廠商合作方面出現(xiàn)問題，而ATi也從3dfx身上吸引了經(jīng)驗(yàn)，有意開放顯卡制造權(quán)。正是這一進(jìn)一出之下，不少二、三線品牌開始支持ATi，采用Radeon 7500圖形核心的產(chǎn)品大面積鋪貨。從實(shí)際對(duì)比來看，nVIDIA在提高頻率后推出的GeForce2 Ti并不遜色于Radeon 7500，但是此時(shí)的較量已經(jīng)沒有任何意義。Radeon 7500的出現(xiàn)標(biāo)志ATi在核心技術(shù)方面已經(jīng)完全趕上nVIDIA的腳步，正式與nVIDIA展開正面的技術(shù)交鋒。

如同桌面處理器市場(chǎng)的Intel和AMD一樣，顯卡市場(chǎng)演變?yōu)閚Vidia與ATI兩雄爭(zhēng)霸的局勢(shì)。nVidia方面，憑借剛剛推出的Geforce 3系列占據(jù)了不少市場(chǎng)，Geforce 3 Ti 500，Geforce 2 Ti和Geforce 3Ti，Geforce MX分別定位于高中低三線市場(chǎng)。與GeForce 2系列顯卡相比，GeForce 3顯卡最主要的改進(jìn)之處就是增加了可編程T&L功能，能夠?qū)缀跛械漠嬅嫘Ч峁┯布С?。GeForce 3總共具有4條像素管道，填充速率最高可以達(dá)到每秒鐘800 Mpixels。Geforce 3系列還擁有nfiniteFX頂點(diǎn)處理器、nfiniteFX像素處理器以及Quincunx抗鋸齒系統(tǒng)等技術(shù)。

而作為與之相抗衡的ATI Radeon 8500/7500系列，采用0.15微米工藝制造，包括6000萬個(gè)晶體管，采用了不少新技術(shù)(如Truform、Smartshader等)。并根據(jù)顯卡的核心/顯存工作頻率分成不同的檔次——核心/顯存分別為275/550MHz的標(biāo)準(zhǔn)版，核心/顯存為250/500MHz的RADEON 8500LE，生產(chǎn)核心/顯存頻率分別為300/600MHz的Ultra版，以及中端的Radeon 7500，低端的Radeon 7200，7000等產(chǎn)品。值得一提的是Radeon 8500還支持雙頭顯示技術(shù)。

為鞏固其圖形芯片市場(chǎng)霸主地位，nVidia推出了Geforce 4系列，分別為GeForce4 Ti4800，GeForce4 Ti 4600, GeForce4 Ti4400, GeForce4 Ti4200，GeForce4 MX 460, GeForce4 MX 440 和 GeForce4 MX 420。GeForce4 Ti系列無疑是最具性價(jià)比的，其代號(hào)是NV25，它主要針對(duì)當(dāng)時(shí)的高端圖形市場(chǎng)，是DirectX 8時(shí)代下最強(qiáng)勁的GPU圖形處理器。芯片內(nèi)部包含的晶體管數(shù)量高達(dá)6千3百萬，使用0.15微米工藝生產(chǎn)，采用了新的PBGA封裝，運(yùn)行頻率達(dá)到了300MHz，配合頻率為650MHz DDR顯存，可以實(shí)現(xiàn)每秒49億次的采樣。GeForce4 Ti核心內(nèi)建4條渲染流水線，每條流水線包含2個(gè)TMU(材質(zhì)貼圖單元)。Geforce 4系列從高到低，橫掃了整個(gè)顯卡市場(chǎng)。

作為反擊，ATI出品了R9700/9000/9500系列，首次支持DirectX 9，使其在與NVidia的競(jìng)爭(zhēng)中搶得先機(jī)。而R9700更是在速度與性能方面首次超越NVidia。R9700支持AGP 8X、DirectX 9，核心頻率是300MHz，顯存時(shí)鐘是550MHz。RADEON 9700，實(shí)現(xiàn)了可程序化的革命性硬件架構(gòu)。符合繪圖回事商品AGP 8X最新標(biāo)準(zhǔn)，配有8個(gè)平等處理的彩繪管線，每秒可處理25億個(gè)像素，4個(gè)并列的幾何處理引擎更能處理每秒3億個(gè)形跡及光效多邊形。而R9000是面向低端的產(chǎn)品，R9500則直挑Ti4200。

nVidia的Gf FX 5800(NV30)系列擁有32位著色，顏色畫面有質(zhì)的提高，在基礎(chǔ)上推出的GeForce FX 5900，提高了晶體管數(shù)，降低了核心頻率與顯存頻率，改用了256BIT DDR以提高了顯存帶寬。后半年還推出了GF FX 5950/5700系列，以取代GF FX 5900/5600。而ATI推出了RADEON 9800/pro/SE/XT，憑借其超強(qiáng)的性能以及較價(jià)的售價(jià)，再次打敗GF GX 5800。這一年市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品還有GF FX5600，GF FX5200和RADEON 9600和RADEON 9200。

2004年也是ATI大放異彩的一年，其最大的功臣卻是來自于面向中低端的Radeon 9550。這款2004年最具性價(jià)比的顯卡，讓ATI在低端市場(chǎng)呼風(fēng)喚雨。R9550基于RV350核心，采用0.13微米制程，核心頻率為250MHz，顯存頻率為400MHz，4條渲染管道，1個(gè)紋理單元，同時(shí)兼容64bit和128bit。這款產(chǎn)品是9600的降頻版，但是通過改造，都可以變成R9600，性價(jià)比極強(qiáng)。而老對(duì)手的N卡方面，卻只推出了一款新品GF FX 5900XT/SE，而與R9550處于同一競(jìng)爭(zhēng)線的5200，5500與5700LE系列，雖然性能不錯(cuò)，可惜價(jià)格卻沒有優(yōu)勢(shì)，被R9550徹底打敗。2004年讓nVidia郁悶了一整年。

PCI-E顯卡時(shí)代

隨著PCI-E平臺(tái)漸漸為普通用戶所了解和接受，顯卡也逐漸進(jìn)入到PCI-E平臺(tái)的時(shí)代。nVidia的Geforce 6200系列，6600系列，6800系列，與之對(duì)應(yīng)的ATI的X300系列，X700系列，X800系列，讓整個(gè)顯示市場(chǎng)呈現(xiàn)百花齊放的局面。就是AGP取代PCI一樣，PCI-E接口代替AGP接口的趨勢(shì)不可避免。而處于交接時(shí)代，AGP或者PCI-E，消費(fèi)者也有了更大的選擇空間。不過有一點(diǎn)可以肯定的是，新技術(shù)總能為用戶帶來更快更好的顯示效果，滿足玩家心動(dòng)刺激的感官享受。

時(shí)間來到這里很多朋友都開始數(shù)得出往后推出的產(chǎn)品了，緊跟微軟DX系列的更新，兩大廠商也不斷更新自己的產(chǎn)品，中間還夾雜著ATI被收購(gòu)的事情，總體是互有攻守，其中有不少大家當(dāng)年都是用過的經(jīng)典產(chǎn)品，例如GeForce 6800，6600GT，7600GT，7300GT，8800GTX，8600GT，X1950XTX，“馬甲王”G92系列，HD 4/5系列，GTX260+，HD6950等等，新時(shí)代顯卡換代越來越快，性能越來越強(qiáng)，然而玩家熱情似乎一直在下降，因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)成熟，產(chǎn)品也只是在散熱以及性能方面不斷提高，再也看不到當(dāng)年全民為某一產(chǎn)品瘋狂的情景。

以上為跟大家分享有點(diǎn)年代的顯卡史，至于近年的顯卡史由于AMD一直被吊打，確實(shí)顯得少點(diǎn)力度。