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显卡高速发展的背后

杜嘉 2000年05月07日   

  刚开始探究显卡市场发展规律时,我所有的注意力都被3D加速卡推陈出新的速度吸引住了。一直到无意中发现 今年IDF上Intel的计划时,我意识到这里面应该还有更深一层的含义……

  一、"超"摩尔定律?

  戈登·摩尔(Gordon Moore),Intel公司创始人之一。1965年,他在研究一张以纵轴代 表发展的芯片,横轴为时间的草图时,意外发现工艺技术的进步会使计算机性能保持几何级数增长,而且这种增长非常有规律 ,一般微处理器芯片的电路密度,以及它潜在的计算能力,每隔18个月左右的时间就会翻番。

  从那时开始这条融自然科学、高技术、经济学、社会学等等学科为一体的多学科、开放性的规律神奇地灵验了三 十多年。至今,CPU的发展依然延续它的轨迹。而摩尔本人也认为,虽然未来十年内,翻一番的速度会明显下降,但摩尔定 律还会持续作用于今后几代的产品上。

  然而叛逆出现了,战争的导火索是一个名叫Voodoo的加速芯片。这种专门为游戏玩家设计的东西问世之初 并不被所有的行家看好,但事实却让他们大跌眼镜。3Dfx就是靠着它在近一年的时间里独领风骚,把传统的显卡列强S3 和Trident远远抛在了身后。一直以来,他们就是显卡行业的元老。在二维加速卡的时代都曾有着非常不俗的战绩。有 点机龄的DIY朋友一定还记得8900系列和S3 765的辉煌。那种君临天下的气势是现在任何一家显卡生产商所没有 的。但不幸的是,一场突如其来的3D风暴让这哥俩狠狠地呛了几口水。仓促上阵的Trident 9750、9850和 S3 Virge被前来抢滩的3Dfx Voodoo和RIVA 128打得晕头转向,或许刚开始时他们还凭借着拼命 降价来维系住一些市场份额,但当用户的心被绚丽夺目的3D图像所吸引之后,价格的指挥棒也变得那么苍白无力了……

  接下来的一个回合,我们看到的依然是3Dfx一花独放的情景,Voodoo 2通过设置两个并行的纹理处 理单元,更多的局部内存以及被叫做"SLI"的并行双卡使用模式,赢得了用户的心。这种比较昂贵的解决方案流行了6个 月,直到一种2D/3D性能集成在一起的RIVA TNT芯片出现,情况才稍微有所改观。再后来随着一大批新产品如i 740,permedia 2,Matrox G200等等的问世,显卡市场逐渐开始进入了战国时期。

  不到三年的时间里推出了五代产品,平均大约每六个月就必须推出全新的一代显卡,已经既定下来成为一种模式 。显卡集成度的增长如脱缰野马远远抛离摩尔定律的长期趋势线,以陡峭一倍有余的坡度向上攀升。最早采用0.18微米制 作工艺的不是Intel也不是AMD,而是一家显卡制造商。甚至有人认为世界上最快的处理芯片也不掌握于CPU制造商 的手中。这一切似乎都在告诉我们超越摩尔定律的东西是存在的,那么它到底是什么?是如何产生的?会带来什么后果?进而 又如何影响到我们对显卡的选择呢?这是我们要关注的问题。

  二、转型期

  其实,如果说现在是后PC时代,是IA信息家电产业方兴未艾的时代,相信没有多少人会有异议了。我们关心 的是转型究竟是从什么时候开始的?在PC时代最后的辉煌时刻,是什么左右了人们的视线?我觉得答案应该是"多媒体"。 我已经记不得最早是什么时候听人说到这个词语了,但我们还对刚刚在PC上听到声音、看到动画时的惊喜保留有一份记忆。 作为一种延续,很快3D的图像、更生动的音效也开始走进我们的视线。

  这真是一种消耗资源的奢侈,大家真的是无法想象当需要用我们微机来模拟真实场景时要多少的运算。从技术的 角度看,对PC而言其实这是比较崭新的应用,刚开始的时候,完全可能只是小小的改动了一个运算规则就引起速度上本质的 差异。所以产品更新换代迅速也就不足为奇了;要知道人的眼睛可是容不得半点沙子,早期3维游戏产生的造型无论在形状还 是色彩上都和大家可接受的效果有很大差距,只要一比较,"喜新厌旧"的我们多半就会乖乖掏出钱来,这种情况也间接造成 了所谓超摩尔定律的出现。

  应该说是PC向网络过渡的最后间歇期造就了3D的辉煌,随着三维技术的成熟,人们视线的转移,3D的热度 会一天天降温,但这并不是说就不会发展,将来的形式更可能是转而悄无声地融入到所有的应用场合。或许下一个视觉方面的 新视点应该等虚拟显示问世了。

  三、膨胀说与收缩论

  想当年的DOS时代,我们在16色或256色而且只有非常低的分辨率下工作、玩游戏。那时显卡发展的源动 力是支持更多的色彩和VGA或SVGA显示模式。不久以后,微软公司的Windows 3.1开始流行了起来,图形界 面的出现,使得所有人对更生动而且容易操作的PC充满了向往。这时大家开始发现监视器上显示的画面逐渐变得缓慢起来。 于是有人开始研究图形加速技术。与此同时,MPEG等压缩技术也走向成熟,人们已经不满足于只看静止的画面。虽然电影 卡这种把功能过分局限在一个小范围内的专业设备很快就走进了历史。但随后的三维加速技术,能接电视、三维眼镜、硬件加 速解压DVD等等诸多功能于一身的全功能显卡都向我们诉说显卡的功能在不断扩大。更又甚者随着几何加速器的诞生,新一 代的显卡要开始和CPU抢饭碗了。从这个角度看,显卡无疑是在用行动来向大家证明自己存在的价值。似乎如此推断下去, 我们完全有理由相信只有购买附带了高性能的全功能显卡才符合未来的趋势。

  随着三维加速技术的发展,能接电视、三维眼镜、硬件加速解压DVD等等诸多功能于一身的全功能显卡都向我 们诉说显卡的功能在不断扩大。更又甚者随着几何加速器的诞生,新一代的显卡要开始和CPU抢饭碗了。从这个角度看,显 卡无疑是在用行动来向大家证明自己存在的价值。似乎如此推断下去,我们完全有理由相信只有购买附带了高性能的全功能显 卡才符合未来的趋势。

  还是且慢下结论,要知道过去从486的时代开始,我们就已经看到过一些将显卡甚至还有声卡整合在主板上的 情况。虽然似乎它们从来都没有成为一个主流,但那时至少给了我们更大的选择余地。但从去年开始突然间,包括VIA、S IS甚至Intel这样的主流主板芯片生产商一下子都对在逻辑芯片组中集成显卡发生了浓厚的兴趣,不约而同的宣布开发 集成了显卡、声卡、软Modem的主板。初看起来这很不合情理,过去在S3和Trident等厂商实力如日中天,占据 显卡芯片份额很重的时候,也不能让集成它们显卡芯片的主板在主流市场上扬眉吐气。反而现在显卡界已经明显进入混乱不清 的战国时期却又要重提旧事。我想这里可能有下面几个原因吧。首先,随着集成电路微工艺的不断提高,现在的整合已不是简 单的把显卡和主板做在一起那么简单了,全新的设计使过去独立出来的显示功能被完整的融入到主控芯片中,其结果是整个系 统的成本大大降低,据说如果处理得当可降低30%的成本,看来利益可算是第一去动力;其次,微机中显示子系统在整个架 构中的分量越来越重,更好的整合可能会有利于将来PC机综合性能的改善;于是有了象集成S3 Savage、Inte l i752的MVP4、Savage NB和Intel 810等等主板。

  即使我们还是认为现在的他们不是装机的首选,但未来会怎样呢?在今年的IDF论坛上,Intel已经展示 了一款代码名称为Timna的低价格的处理器,它和过去的Pentium III、Celeron一样是使用P6内核 。但不同的是它本身集成了L2 Cache、内存控制器(相当于北桥的主要功能)以及图形控制器,并定位在6000人 民币以下的PC市场。另外,基于Intel Cape Arago主板的单芯片系统,也给人非常深刻的印象。采用该款 主板的样机Palo Alto UNiMOD,外形别致,机箱本身和DVD光驱连接在一起,而尺寸上只比光驱大很小一 点。小巧的尺寸是他们的致命诱惑。虽然在性能上受到些许限制,却能够把机箱压缩到一个光驱的大小,这是我们依然保留现 有的插接板卡方式所无法做到的。更何况,随着集成度的提高性能方面的诉求并非完全没有指望。

  长远来看最终随着集成度、CPU处理能力的提高,我们会接受显卡同主板甚至是CPU以某种更合理的方式进 行融合的做法,但短期内要成为主流还不实际。

  四、比例分配原则

  很长一段时间,总是在帮朋友配机器、出主义。久了,也会瞎猫逮着死耗子看出点道道来。虽然说电脑产品总是 在不断更新,旧的去新的来,价格下降也不亦乐乎。但其实用同样的钱能够买到的合适电脑却总是一个档次附近,变化不大。 比如98年你用5000多元配Cyrix M II和现在配赛扬,虽然性能不一样,但都是当时市场里同档次的产品。如 此看来,只要依据经费的总额按合适的比例分配总不会太错。一般显卡在一台电脑中应该占有10%-15%左右资金。

  首先,要明确自己购机的目的,自己的电脑是用来玩游戏还是进行三维图形处理,是仅仅用来打字上网还是另有 其它特殊的用途;其次,要对自己的经济实力有所了解。买电脑和买其他东东一样,讲求个性能价格比的关系。不过在这里最 好还要加个时间坐标进来,电脑的配件通常更新换代迅速,动态的观察尤为重要。买得太高档,价格迅速下落会让人觉得很不 值得;而买得太便宜,则又会淘汰很快。只有在价格下降曲线和性能提升曲线的交点上才能得到最合适的回报。

  对于经济条件有限或者对电脑并无特殊用途只是刚刚上道的用户,选择低档的机器比较合算,集成了显卡部分i 810系列芯片可以成为大家寻觅的对象;中档方面TNT系列是比较好的选择;高档一点的机器Geforce 256、 G400 Max都很不错;专门用于图形工作站的机器则E&S、3Dlabs、ELSA等公司的产品中搜索。

                         



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