3dfx产品线
第一代3D显卡应该以S3 VIRGE和ATI 3D RAGE为代表。前者在整体性能上略占优势,后者提供了处理光源的能力,是当时最全面的3D显卡。S3后来推出了Virge/DX,大大提高了3D性能,但在高端平面图形方面弱于S3 Trio64V2/DX。在此期间,Matrox的MGA系列开始出现黑粉色。
尽管价格昂贵,但MGA的3D性能确实非常出色,但与S3·维尔吉和ATI 3D RAGE相比,仍然不够全面。Trident 9685是另一种风格,将电视视频处理集成在单芯片显卡上,提供视频输出,在软解压方面表现出色,在3D性能方面表现一般。IGS cy peron 2000集成了电视视频处理和编码芯片,性能类似于S3Trio 64V+。3D Labs Permedia 64在3D方面表现抢眼,但2D性能较低,不够全面。
同样的STG也是同样的专用3D芯片,显卡上有波表音效。最后两张显卡是真正的3D游戏卡。虽然现阶段显卡的3D性能还没有成为世界关注的焦点,显卡的综合性和兼容性已经明显占了上风,但是这些初级的3D显卡都为不久的将来席卷全球的3D浪潮奠定了基础。
慢慢地,多媒体的概念越来越深入人心,人们对游戏画面的要求也不再局限于2D级别,尤其是当一批“准3D”游戏(如《古墓丽影》、《极品飞车》、《雷神之锤》)出现时,人们被一些前所未有的3D特效深深吸引!图形芯片厂商似乎发现了这个充满无限商机的领域。
SGI的斯科特·塞勒斯、Mediavision的加里·塔罗利和罗斯·史密斯在3月份向1994联合创立的3dfx投资了550万美元。在3dfx的三位创始人——斯科特·塞勒斯、加里·塔罗利和罗斯·史密斯的不懈努力下,3dfx公司于1995 165438+10月发布了其第一代划时代的显卡——Voodoo,从此进入3D时代。
我相信巫毒显示卡在每个DIYer的心里都有多大分量。这是1996中最强大的3D显卡,支持硬件原子化。镜面高光,色键透明;Alpha透明、双线性过滤、三线性过滤、MIPMAP线性过滤、抖动、透视校正、动画纹理、反阿拉辛、Gouraud调制和亚像素校正等划时代的3D效果让我们第一次感受到3D时代的到来。
当时的Voodoo使用了非常大容量的4MB EDO内存,核心芯片的工作频率为50/55Mhz,使得像素填充速率达到了45 m/s,虽然这个速度在现在看来毫无意义,但在当时已经是最强大的性能了。除了出色的硬件性能,软件技术也促成了Voodoo的成功。
Voodoo支持所有主要的3D界面程序,包括Glide、D3D和OpenGL。Glide是其特有的3D API,不仅性能优秀,而且易用性也非常出色。在D3D被广泛接受之前,3dfx凭借这种接口程序和免费许可赢得了软件厂商的青睐。Glide是当时公认的最好的3D界面程序,尤其是它的易用性和稳定性是程序员最喜欢的东西。Voodoo在设计的时候就针对D3D进行了优化,很多人对D3D的了解也是从它开始的,但是到了DirectX 5.0之后,Voodoo的性能已经完全被挤掉了。但是,对OpenGL的强大支持才是Voodoo取胜的法宝。
但为了避免Matrox、ATi、S3等老牌劲旅的对抗,3dfx决定以附加子卡的形式拥有自己的产品(需要配合其他2D显卡才能工作),即使巫毒子卡的成本比当时最贵的显卡高出1倍以上。不过好在当时(1996)内存价格暴跌,让价格高的巫毒显示卡容易接受很多。在当时钻石的支持下,推出了首款以巫毒为3D核心的显卡——钻石怪兽3D。
同时,3dfx还推出了独有的3dapi-glide,奠定了3dfx 3D加速之王的地位。Eidos的《古墓丽影》最早采用了这个API,也正是因为《古墓丽影》的成功,3dfx成为了当时最好的3D显卡。后来3dfx得到了雷神锤子的支持,于是Voodoo成为了当时真正的显卡之王,而EA(美国电子艺界)等游戏行业领军企业也被Voodoo强大的功能和Glide免费授权的诱惑所吸引,进一步巩固了3dfx。
虽然Voodoo让显卡领域的新秀3dfx大获成功,但是3dfx公司也看到了显卡市场不能单纯依靠3D加速子卡垄断,整合2D/3D才是显卡未来的发展方向,于是推出了Voodoo Rush。从纯技术指标来说,巫毒拉什肯定比巫毒强。
因为它不仅拥有当时最好的3D性能,还配备了6MB(4MB 3D,2MB 2D)或4M(2MB 3D,2MB 2D)显存。同时集成了Alliance的AT3D图形芯片,提供2D功能,使其无需2D子卡的配合即可独立工作。因此,提供了硬件MPEG-1解码、软件MPEG-2解码和TV-OUT输出的功能。然而,虽然Voodoo和Voodoo Rush都使用了自己的3DFX公司的芯片,但Rush必须集成2D芯片和3D芯片,因此其控制芯片必须进行修改,以驱动2D和3D功能。
但是Alliance AT3D和Voodoo芯片的集成似乎不是很好,导致2D显示性能一般,而3D部分与一些软件存在兼容性问题。这是因为Rush的控制芯片为了兼容2D芯片,在一些指令上做了一些修改,导致一些支持3dfx显卡的游戏在Voodoo上可以正常运行,但在Voodoo Rush上可能不兼容。所以伏都教的热潮在昙花一现中结束了。3dfx发布Voodoo后,很多显示芯片厂商看到了未来3D市场的活力。很快,S3、Trident、3Dlabs、Numnine、Matrox、Cirrus Logic、nVIDIA、ATi等公司都发布了自己的3D显示芯片,都想在这个美妙的3D世界中分一杯羹。为了保持领先地位,3dfx于1997年6月推出了第二代产品——Voodoo 2。那个时候,Voodoo 2还是一款不可思议的硬件产品。
Voodoo 2显卡工作频率达到90Mhz(填充速率达到90M/s,是Voodoo的两倍)。虽然没有后来英伟达推出的TNT高,但在当时也算出众。另外它的RAMDAC工作频率是135Mhz,在当时也是很不错的。巫毒2首次提出的“一周期双纹理”技术和“SLI”技术,性能相比前两代有了质的飞跃。
Voodoo 2显卡有三个显示芯片,一个是像素处理的3dfx 500-0009芯片,一个是材质的500-0010芯片。最后,三个芯片通过一个主控芯片协同工作。这样的设计有一个好处:可以弥补当时效率较低的情况下内核的很多缺点。当时FPS游戏《雷神之锤2》风靡全球,巫毒2以“单循环双纹理”的技术成为3D游戏的速度之王,成为当时FPS游戏的标准配置。
在nVidia发布丽娃TNT之前,还没有能和Voodoo 2抗衡的图形芯片,所以3dfx迎来了它的巅峰时刻!其他厂商的产品在Voodoo 2面前黯然失色。用当时媒体的话说,巫毒教2已经到了绝境!
在当时,奔腾2和巫毒2是很多游戏玩家梦寐以求的梦幻配置。如果你认为这样的3D加速还不够,你可以再增加一个,在SLI模式下运行,这样就有了双倍的3D性能。Voodoo 2和它的前身Voodoo有相似的特点,但是它也提供了Z缓冲和反走样功能。但是,巫毒2仍然无法摆脱和巫毒一样的缺点——巫毒2仍然只是一张子卡,需要一张2D卡来支持3D功能。
3dfx虽然推出第一代显卡Voodoo Rush失败,但并没有放弃这个想法。在推出Voodoo 2之后,3DFX发布了其第二代显示芯片voodoo banshee(著名的Voodoo Banshee),集成了2D/3D引擎。和Rush一样,它集成了2D/3D引擎,支持最高16MB显存,100MHz核心频率,125MHz内存频率,RAMDAC频率高达250Mhz。没有了3DFX,Voodoo 2显卡的两条渲染流水线减少到了一条。
所以虽然Banshee在指标上超越了Voodoo 2(填充率达到100m/s,三角形生成率为每秒300万,Voodoo 2为每秒1.8万),但是由于精简了渲染流水线,Banshee在游戏中的性能有所下降。不过,由于内置2D引擎和良好的超频能力,Banshee最终在市场上取得了不错的成绩。凭借巫毒2和巫毒女妖,3dfx再次向世人证明了自己的实力。此时,英伟达公布了其革命性产品TNT——填充率180M像素/秒,支持32位图像渲染,以其良好的性能赢得了市场的一定认可!此后不久,英伟达发布了新一代图形处理芯片——TNT 2,功能更强大,支持更多特效,很可能取代3dfx在图形芯片领域占据领先地位。但是3dfx似乎对英伟达不够重视。
因为感觉如果没有显卡生产线,会时不时受制于显卡厂商。1999年初,3dfx收购了著名显卡厂商STB,开始了自产自销的发展路线。TNT2发布半年后,3dfx发布了第三代产品——Voodoo 3,Voodoo 3也是STB工厂的第一款产品。不过,虽然比英伟达的TNT 2发布的晚,但巫毒3在技术和配套特效上并没有带来新的突破——总的来说,可以看作是巫毒2+女妖的组合。
Voodoo 3核心采用0.25微米工艺,128 bit数据通道设计,首次支持内存容量至32MB(但所有产品基本都是16MB)。不过Voodoo 3首次加入了材质压缩的特性,这样在材质贴图较大的场景下也能得到更好的效果。但是,因为它不支持AGP的DIME过程,所以材料压缩的效果不大。
起初,巫毒3有两个型号,巫毒3 2000和巫毒3 3000。两者的区别只是工作频率的不同(RAMDAC也不同,前者是300Mhz,后者是350Mhz。),2000的工作频率是143Mhz,3000的工作频率是166Mhz,而且从一些非官方渠道得到的消息是,Voodoo 3 2000和Voodoo 3 3000的核心是一样的。Voodoo 3 3000是超频版,所以它覆盖的散热片很大,超频能力很小。
巫毒3 2000不一样。通过提高显卡的散热,Voodoo 3 2000可以轻松工作在Voodoo 3 3000的频率,所以Voodoo 3 2000在市场上的销量远高于Voodoo 3 3000。当然,这不仅仅是价格因素,还是一个重要因素。
很快3dfx推出了Voodoo 3 3500。Voodoo 3 3500是一款带有电视接收器的多功能显卡,可以提供视频接收和输出功能,而这款电视调谐器也是第一款采用单芯片设计的产品。与TNT2相比,Voodoo 3不支持32位渲染、大纹理映射和内存直接调用,这使得3DFX在技术上首次落后于对手。
这还不是最致命的,但最大的错误是3dfx的营销策略。傲慢的3DFX自以为有显卡厂,在DirectX几乎一统天下的情况下依然坚持不开放Glide的源代码,使得曾经的盟友纷纷转投英伟达。再加上机顶盒产能不足,3DFX的市场急剧萎缩。
NVidia随后发布了GeForce 256,给了3DFX致命一击。GeForce 256采用了全新设计的架构,是第一个支持硬件几何和光影(T & amp;l)转换的显示芯片,nVidia也在这个时候引入了GPU的概念。这时候3dfx终于醒悟过来,开始做相应的对策,比如开放Voodoo 3 2000显示卡授权,准备推出3 2位色、4X AGP支持的Voodoo 3 4000,但是为时已晚,Voodoo 3 4000永远停留在纸面上。面对英伟达的压力,3dfx不得不推出新一代产品。几经跳跃,3dfx终于推出了第四代产品———Voodoo 4 4500。此时,3dfx首次推出了其独创的VSA-100架构。VSA的全称是巫毒可升级建筑(Voodoo Scalable Architecture),意思是巫毒建筑可以升级。这种架构可以设计出更灵活的显卡,其架构最多可以同时支持32个核心。
VSA-100芯片采用0.25微米的制造工艺,继承了1.4百万晶体管,内置350MHz的RAMDAC,运行频率为166MHz,最高支持64MB显存。VSA-100最终使3DFX进入32位渲染行列,支持高级T-Buffer功能(但必须通过成对芯片实现),具有景深虚化、软阴影、软反射等特效。
由于Voodoo 4 4500针对低端显卡市场,采用更具成本优势的单VSA-100芯片方案,不支持T-Buffer功能,填充率低,根本不是TNT 2的对手。所以伏都教4 4500昙花一现之后就从市场上消失了。(注:Voodoo 4 4500有32MB、16MB、8MB显存三个不同版本。)
鉴于Voodoo 4 4500的缺点,3dfx很快发布了带有两个VSA-100芯片的Voodoo 5 5000。Voodoo 5 5000搭载了两颗VSA-100芯片,可以实现两倍于Voodoo 4 4500和T-Buffer的帧率,采用PCI接口设计,在工作站中还是很有市场的。但是Voodoo 5 5000的功耗非常大,需要外接电源才能正常运行。而且,只支持32MB显存也是Voodoo 5 5000的不足(因为两台VSA-100只能分别使用16MB显存容量)。
随后,3dfx发布了64MB显存的Voodoo 5 5500。这款产品在技术上和Voodoo 5 5000差别不大。它仍然采用VSA-100架构,但不同的是,它使用64MB的显存和AGP作为总线接口。由于AGP接口和更大的内存容量,Voodoo 5 5500的性能有所提高。Voodoo 5 5500上市初期还是取得了一定的市场成绩,但是2000年的STB工厂产能很低,远远不能满足市场需求,所以无法改变3dfx最终的命运。
按照原计划,3dfx还将向市场推出一款Voodoo 5 6000产品。Voodoo 5 6000最多使用4颗VSA-100芯片,配备128MBSDRAM内存,183 MHz。填充率达到1.33—1.47千兆像素/秒,还需要外接电源。性能方面,Voodoo 5 6000支持更好的T-buffer功能和创纪录的8倍抗锯齿功能。但由于设计复杂,制作成本居高不下(当时预计价格在600美元左右),以及3dfx的元器件短缺和资金原因,这款怪兽级显卡几经跳票也没有发布。由于巫毒4表现不佳,巫毒5价格过高,3DFX的支持率大幅下降。到了2000年,英伟达羽翼丰满,3dfx也无力阻挡英伟达的step一代。面对这种不利局面,3DFX将所有希望都寄托在了微软身上——准备以654.38美元+0.8亿美元的价格收购Gigapixel,希望获得微软即将推出的XBOX的图形芯片订单。
然而,微软最终选择与英伟达合作,成功发布了XBOX。3DFX的股票又跌了,计划中的横冲直撞被无限期搁置!毫无生气的3dfx最终被英伟达以仅1亿美元的低价收购,被收购的3dfx公司将解散。以后不再保留它的品牌,完全收购它的知识产权(所以NVIDIA开发了自己的API技术),所以3dfx公司已经走到了尽头!从此,一个传奇的显示芯片厂商,只留在了很多硬件发烧友的脑海里!3dfx重生-巫毒590(1的愚人节玩笑,家里不要当真)
2011 4月1日,NVIDIA也突然抛出重磅炸弹,公布了一款基于Voodoo架构的新卡“Voodoo 590”,拥有惊人的233个核心,“有点可笑”。
英伟达表示,在收购3dfx的这十多年里,事实上,英伟达内部一直有一个由前3dfx专家组成的团队过着秘密的生活。白天,他们是英伟达的员工,设计、制造和推广GeForce显卡,业余时间,他们在公司的默许下开发基于3dfx技术的革命性显卡。经过十年的双重生活,他们终于准备好向世界展示他们的成就。
仍留在英伟达的3dfx创始人之一兼首席科学家加里·塔罗利(Gary Tarolli)表示:“我们从未打算放弃。巫毒技术有无限的潜力。这个世界从来没有意识到自己真正的强大。”
然后他展示了Voodoo 590,并解释道:“我们将其命名为590,因为它在填充率上与GeForce GTX 590相当,这是图形性能的一个关键指标。这两种卡每秒可以填充7770万像素。唯一不同的是,Voodoo 590是用十年前3dfx的技术打造的。这种古老的建筑延伸到与英伟达费米建筑相同的高度。看看3dfx有多高级!”
从架构图来看,Voodoo 590集成了233个VSA-100芯片(Voodoo 5500中只有两个,3dfx的最后一部作品),核心频率依然是166MHz,每个芯片有两个像素流水线,整个卡还配备了7456MB嵌入式SDRAM内存,每个核心32MB,一个瓦片分配器。
技术上来说,卡没有T &;l,Shader等没用的东西,全面支持Glide API,3dfx T-Buffer缓存,466x RGSS旋转网格超采样抗锯齿和专利单向单循环多纹理。
它甚至引入了新的SLI机制,允许两张甚至四张卡并联,即同时拥有932个VSA-100核心,但技术细节暂时保密。
3dfx产品前市场总监托尼·塔马西(Tony Tamasi)也透露,其实Voodoo 590也引入了英伟达的一些技术,比如源自NV30的散热方案,并做了适当的扩展,但功耗方面没人会说。
塔罗利宣称:“实现可编程着色器的方法有很多种。T-Buffer技术可以实现CGI级别的景深、动态模糊和反走样,只需要足够的采样。巫毒590有233个VSA-100核心,有466个样本。最终的图形质量足以超越皮克斯动画。”