顯卡那些事

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顯卡究竟是什么？

一提到顯卡，現(xiàn)在的概念，要么是渲染、編碼，要么是游戲，但是你知道顯卡最初的模樣嗎？早期的“顯卡”是字面意義上負(fù)責(zé)顯示的板卡，只是將CPU希望顯示出來(lái)的信息轉(zhuǎn)換為顯示器需要的格式并輸出給顯示器，而今的顯卡一般都帶有3D畫(huà)面運(yùn)算和圖形加速功能，所以實(shí)際應(yīng)該叫做“圖形加速卡”或“3D加速卡”。電腦上最早的顯卡是IBM在1981年推出的5150個(gè)人電腦上所搭載的MDA和CGA兩款2D加速卡。

純字符界面的DOS時(shí)代其實(shí)對(duì)顯卡的要求極低，功能也極為簡(jiǎn)單，就是單純?yōu)榱四軌颉帮@示”而已，顯存更是只有16KB。

直到上世紀(jì)90年代。在Windows普及的推動(dòng)下，顯示芯片才開(kāi)始擁有了“圖形運(yùn)算功能”，以減輕CPU的負(fù)擔(dān)。到了90年代中期，多數(shù)顯卡已經(jīng)具備加速圖形處理的能力，并開(kāi)始配備較高容量的顯存，性能進(jìn)一步提升，名稱(chēng)也從圖形適配器改成了圖形加速卡（Graphics Card）。比如當(dāng)年著名的Tseng（曾氏）ET6000——號(hào)稱(chēng)最快的2D圖形加速卡。

而今的顯卡，則是在2D圖形加速的基礎(chǔ)上，“結(jié)合”了3D圖形加速GPU的產(chǎn)物。具體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的顯卡是由GPU、顯存、電路板，還有BIOS固件組成的，所以GPU不等于顯卡。GPU只是顯卡上的一個(gè)核心處理芯片，是顯卡的心臟，不能單獨(dú)作為外接擴(kuò)展卡使用。

下面我們就走入正題，看一看如今我們熟悉的“顯卡”類(lèi)型到底經(jīng)歷了怎樣的變遷。在這里筆者以各個(gè)廠商的視角來(lái)梳理這段歷史，如果希望用時(shí)間線來(lái)了解的話，可以參考本刊2020年第20期的《無(wú)限光輝GPU誕生20周年回顧》一文。

顯卡界的天王竟然是它！

誰(shuí)才是顯卡市場(chǎng)的第一名？很多玩家朋友會(huì)認(rèn)為答案多半在英偉達(dá)和AMD之間，然而實(shí)際上，現(xiàn)在顯卡界的“天王”是英特爾！統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)Jon Peddie Research（JPR）2020年四季度GPU市場(chǎng)的分析報(bào)告顯示，英特爾核顯出貨量大幅增加33.2%（賣(mài)CPU送顯卡），使得份額提升到69%！也就是說(shuō)，實(shí)際所有能夠顯示的電腦中，10臺(tái)中有7臺(tái)使用了英特爾的核顯，只是這些用戶大部分也是不關(guān)注顯卡的，而玩家關(guān)注的游戲獨(dú)顯，確實(shí)是英偉達(dá)和AMD的天下。

也許一提到英特爾顯卡，稍有資歷的電腦用戶都會(huì)說(shuō)是i740，其實(shí)不然，這只是英特爾第一個(gè)獨(dú)立3D顯卡。作為個(gè)人電腦處理器開(kāi)創(chuàng)者之一，英特爾的顯卡，或者說(shuō)是具有顯示功能的顯示模塊早就出現(xiàn)了，生產(chǎn)于1977年的C8275 CRT Controller，它的功能也只是輸出畫(huà)面而已，顯存更是只有4KB，但在英特爾顯卡的歷史上占據(jù)著重要地位。

時(shí)間來(lái)到1986年，英特爾推出了82786，這是首款獨(dú)立顯卡協(xié)處理器，它集成了一個(gè)圖形處理器、一個(gè)可以控制CRT（陰極射線管）顯示器的顯示處理器，并且具備了4MB的顯存，最高可以顯示256色。這在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是非常了不起的設(shè)計(jì)，盡管今天看起來(lái)不值一提。

1997年，英特爾收購(gòu)了C&T（Chips & Technoigies）公司，獲得了2D顯示核心技術(shù)。經(jīng)過(guò)了一年多的調(diào)整和對(duì)外合作，到了1998年年初，英特爾正式推出了本公司旗下第一代獨(dú)立式顯卡i740。這是與Real 3D配合下研發(fā)的一款3D加速芯片，從而標(biāo)志者英特爾的產(chǎn)品首次進(jìn)入3D圖形市場(chǎng)。而后，英特爾還將i740集成在i810芯片組內(nèi)，隨著810芯片組的熱銷(xiāo)，i740占領(lǐng)了更大的市場(chǎng)份額。

2002年，英特爾發(fā)布了配合Pentium 4處理器配套的i845G芯片組，推出了英特爾Extreme Graphics。到了2004年，英特爾又推出了顯示核心產(chǎn)品——集成在北橋中的GMA顯卡（Graphics Media Accelerator），這一時(shí)期，集成顯卡主要放在目前已經(jīng)消失的北橋芯片中。

真正讓英特爾成為顯卡領(lǐng)域領(lǐng)頭羊的，還是2010年，英特爾率先推出的CPU與GPU封裝在同一塊基板上的處理器產(chǎn)品，即第一代酷睿處理器，核心代號(hào)Clarkdale，內(nèi)置GPU則被稱(chēng)為“核芯顯卡”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)核顯），第一代核顯被官方命名為英特爾HD Graphics，也就是我們習(xí)慣上喜歡叫的HD系列核顯，2011年推出的第二代酷睿處理器則實(shí)現(xiàn)了CPU+GPU封裝在同一芯片中。之后它一直沿用到如今的第十一代酷睿處理器，并且演化出了目前更多見(jiàn)于移動(dòng)版中的Iris銳炬型號(hào)。

至此，英特爾實(shí)現(xiàn)了顯卡領(lǐng)域的“制霸”，成為了當(dāng)之無(wú)愧的顯卡之王。而今英特爾又再一次推出了Xe顯卡，再次進(jìn)入獨(dú)立顯卡市場(chǎng)，讓我們拭目以待英特爾的獨(dú)顯之路吧！

上下半場(chǎng) AMD顯卡之路

AMD的顯卡之路，或者說(shuō)是“A”卡的發(fā)展可以分為上下兩部分，第一部分是ATI冶天科技，第二部分才是被收購(gòu)后的AMD顯卡史，它們恰好都可以被稱(chēng)為A卡。以時(shí)間節(jié)點(diǎn)去觀察，則以2006年為分水嶺。1985年，ATI公司在加拿大成立，早先是一間原始設(shè)備制造商，為大型個(gè)人電腦制造商制造顯示芯片，例如IBM。從1987年7月開(kāi)始，ATI自立成為顯卡零售商，銷(xiāo)售ATI EGA Wonder和VGA Wonder顯卡。

它的第一款產(chǎn)品是1986年發(fā)布的ATI Graphics Solution Rev 3，其最重要的功能是以CGA（彩色圖形適配器標(biāo)準(zhǔn)）和Hercules（大力神圖形卡，同為彩色圖形分辨率標(biāo)準(zhǔn)）模式重現(xiàn)圖形。這款顯卡最大的特色就在于此——兼容性好，它可以讓用戶不再拘泥于某一個(gè)圖形適配標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇顯示設(shè)備。

到了3D時(shí)代，ATI在1996年1月正式發(fā)布了3D Raqe顯卡系列，代表了ATI正式進(jìn)入3D時(shí)代，這個(gè)系列一共有三款產(chǎn)品，分別是3D Rage（1）、3D Rage Ⅱ（ⅡC，Ⅱ+，Ⅱ+DVD）、3D Rage Pro。在同一時(shí)期，Raqe Pro的性能與英偉達(dá)的RIVA 128和3DFX的Voodoo加速卡近似，但是因?yàn)槿鄙倭藢?duì)OpenGL API的支持，所以實(shí)際性能體驗(yàn)并不出色（注：DirectX在當(dāng)時(shí)并非主流API，另一主流是3DFX的Glide API）。

在1997年，ATI成功收購(gòu)當(dāng)時(shí)它的最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Tseng Labs（注：就是前文提到的那個(gè)曾經(jīng)擁有最快2D圖形加速卡的公司）。在2000年，ATI收購(gòu)ArtX，一間制造Flipper顯示芯片的公司，而Flipper芯片是任天堂GameCube的核心。

AMD在1999年發(fā)布的Rage 128顯卡主要是針對(duì)Voodoo顯卡。在Voodoo 2的對(duì)手中，Rage 128的性能表現(xiàn)并不是最好的那個(gè)，但它卻是最均衡的那個(gè)（例如英偉達(dá)RIVA TNT系列速度更快，但畫(huà)質(zhì)差一些），尤其是多媒體性能非常出色。之后ATI還推出了FURY MAXX顯卡，它是第一款實(shí)現(xiàn)雙GPU協(xié)同工作的ATI顯卡，這使ATI可以在一張顯卡中放置兩個(gè)Rage 128芯片的產(chǎn)品，是不是有點(diǎn)眼熟？沒(méi)錯(cuò)，最終這一技術(shù)演變成了Crossfire多卡互聯(lián)技術(shù)。

今天的Radeon最早出現(xiàn)在2000年，當(dāng)時(shí)桌面圖形卡市場(chǎng)只剩下ATI和英偉達(dá)兩家公司，英偉達(dá)發(fā)布GeForce 256和GeForce 2。面對(duì)著英偉達(dá)的攻勢(shì)，ATI發(fā)布Radeon R100顯示核心，首款采用此核心的是Radeon 256顯卡。Radeon R100首次支持DirectX 7。它支持T&L，硬件幾何變形，光照效果，和圖象剪切。它亦首次使用DDR作為顯存。這些功能使Radeon在性能上可與GeForce 2一決高下。ATI Radeon 7000系列顯卡是ATI最成功的一款顯卡之一，而現(xiàn)今AMD顯卡還在繼續(xù)使用Radeon這個(gè)名字。

在2006年被AMD收購(gòu)之前，ATI的輝煌時(shí)刻是2002年8月發(fā)布ATI Radeon 9000系列顯卡，采用Radeon“R300”架構(gòu)顯示核心，它是全球第一個(gè)完全支持DirectX 9的繪圖核心，讓ATI在1999年的GeForce 256以來(lái)，在性能上首次勝過(guò)英偉達(dá)。R300和其派生產(chǎn)品構(gòu)成ATI的消費(fèi)級(jí)和專(zhuān)業(yè)級(jí)產(chǎn)品線的生命周期足有3年之久——英偉達(dá)在同一時(shí)期的GeForce FX遭遇了重大挫折。

時(shí)間來(lái)到2006年，AMD以54億美元的天價(jià)收購(gòu)了21歲的ATI——用以完善自己的產(chǎn)品布局，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展證明，當(dāng)初這一收購(gòu)舉動(dòng)無(wú)比正確。2007年，AMD發(fā)布了自己的“第一款”顯卡產(chǎn)品——R600核心的Radeon HD 2900 XT，自此進(jìn)入了“HD”命名時(shí)代，這個(gè)名稱(chēng)命名方式一直延續(xù)到了Radeon HD 7000系列，此時(shí)其商標(biāo)仍沿用ATI。

2009年，最后一代使用“ATI”標(biāo)志的顯卡發(fā)布，首款支持DirectX 11的顯卡Radeon HD 5870，它強(qiáng)悍的1600個(gè)流處理器使其直接登上當(dāng)時(shí)單卡的性能巔峰，無(wú)論是技術(shù)規(guī)格還是性能方面都實(shí)現(xiàn)了對(duì)對(duì)手GeForce GTX 285的全面領(lǐng)先，這一次ATI的反擊達(dá)到了一個(gè)新的高點(diǎn)，為ATI標(biāo)志畫(huà)下了完美的句號(hào)。

2012年，AMD勵(lì)精圖治后終于發(fā)布了時(shí)隔4年的新架構(gòu)升級(jí)：GCN架構(gòu)，這種架構(gòu)一直延續(xù)了4代。RadeonHD 7000系列是當(dāng)年首款28nm制造工藝的顯示芯片，代號(hào)“南方群島”。它不僅保留了GPU的圖形計(jì)算性能，同時(shí)提高了GPU的通用計(jì)算能力，Radeon HD 7970堪稱(chēng)當(dāng)時(shí)的性能王者，而且從這一時(shí)期開(kāi)始，顯卡驅(qū)動(dòng)優(yōu)化的神奇正式上演——經(jīng)過(guò)優(yōu)化，Radeon HD 7970甚至可以反超后出現(xiàn)的英偉達(dá)GTX 680。

2015年，AMD發(fā)布了Radeon R9 Fury X，這款產(chǎn)品也為業(yè)界帶來(lái)了兩個(gè)首次：第一次使用HBM顯存，第一次標(biāo)配水冷散熱的公版顯卡。然而它的缺點(diǎn)也十分明顯，功耗巨大，成本奇高。當(dāng)然，從這一代顯卡也能看出，AMD對(duì)顯卡的設(shè)計(jì)理念也發(fā)生了些許變化。

2020年，Radeon RX 5000系列發(fā)布，這是RDNA1架構(gòu)的首次出現(xiàn)，功耗問(wèn)題得到了很大改善，性能表現(xiàn)也頗為突出，只不過(guò)顯卡價(jià)格攀升讓用戶唯有持幣觀望的份。

異軍突起 終成一級(jí)的英偉達(dá)

英偉達(dá)最初是個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的小公司，在同一時(shí)期，Trident、Matrox、3D labs、S3 Graphics甚至PowerVR都可與之競(jìng)爭(zhēng)一二，更遑論當(dāng)時(shí)如日中天的3DFX、ATI了。1993年英偉達(dá)誕生，初期發(fā)布的NV1、NV2并不成功。直到1997發(fā)布了RIVA 128系列顯卡產(chǎn)品，才真正展露頭角，當(dāng)然，那個(gè)時(shí)候的游戲市場(chǎng)依舊是3DFX Voodoo的天下。

本著小步快跑、靈活應(yīng)對(duì)的原則，英偉達(dá)以Direct X和OpenGL API為核心研發(fā)芯片，在1998年推出了新產(chǎn)品RIVA TNT產(chǎn)品，這款產(chǎn)品真正“站得住、叫得響”，成為了市場(chǎng)熱銷(xiāo)的顯卡產(chǎn)品，也威脅到了3DFX的市場(chǎng)壟斷地位。RIVA TNT最初的設(shè)計(jì)目的是達(dá)到3DFX Voodoo 2的兩倍性能，但是受限于0.35微米制程工藝，它的頻率不及預(yù)期，以至于沒(méi)有達(dá)到最初的設(shè)想目標(biāo)。但是，RIVA TNT依舊是當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上性能最好的顯卡產(chǎn)品之一。并且，英偉達(dá)意識(shí)到驅(qū)動(dòng)程序的重要性，開(kāi)始為RIVA TNT編寫(xiě)全新的驅(qū)動(dòng)程序，這就是著名的“雷管”（Detonator）。

快速迭代的故事還沒(méi)有結(jié)束，英偉達(dá)很快又在1999年發(fā)布了RIVA TNT2，TNT2比上代TNT有長(zhǎng)足進(jìn)步，使用了第二代單一周期多重貼圖運(yùn)算，硬件設(shè)計(jì)合乎Direct X 7.0的需要。其后，RIVA TNT2 Ultra更采用0.22微米制程工藝，時(shí)鐘頻率進(jìn)一步提升，亦完全擊敗Voodoo 3。至此，性能王者的寶座來(lái)到了英偉達(dá)手中，并且長(zhǎng)期保持。

英偉達(dá)之所以能成功登頂，和它的快速迭代及設(shè)計(jì)能力密不可分，1999年8月，英偉達(dá)發(fā)布了跨時(shí)代的GPU產(chǎn)品GeForce 256，這也是業(yè)界首款GPU產(chǎn)品，GeForce 256與RIVA TNT2相比增加了Pixel Shader流水線的數(shù)目，支持硬體T&L引擎（以往T&L由CPU負(fù)責(zé)計(jì)算），還支持MPEG-2硬件解碼。憑著GeForce 256的功能和速度，英偉達(dá)穩(wěn)固了自己顯卡市場(chǎng)霸主的地位，而且使3DFX，Matrox和S3 Graphics都變成犧牲品。

2000年4月，英偉達(dá)再接再厲，發(fā)布了GeForce 2系列，也正是這個(gè)系列，給了3DFX最后一擊，最終導(dǎo)致同年12月25日被英偉達(dá)收購(gòu)的大結(jié)局。而且從GeForce 2開(kāi)始，“砍性能、降價(jià)格”的策略正式“發(fā)揚(yáng)光大”，其精簡(jiǎn)版GeForce 2 MX的3D架構(gòu)和功能與GeForce 2 GTS相同，但移除了兩條像素流水線，存儲(chǔ)器帶寬只有GTS的一半。無(wú)論從銷(xiāo)售量，或從產(chǎn)品的多元化而論，從來(lái)沒(méi)有顯卡核心可與GeForce 2 MX匹敵。

在此之后，英偉達(dá)幾乎長(zhǎng)期把持著顯卡王者地位，與AMD廝殺纏斗至今，GeForce的命名法則一直持續(xù)至今，可謂深入人心。

故步自封的3DFX

3DFX是一家專(zhuān)門(mén)制造3D加速設(shè)備的公司，成立于1994年，并且僅僅兩年就成為此領(lǐng)域的領(lǐng)頭者。其Voodoo系列就是3DFX的開(kāi)山之作。Voodoo是3DFX第一款純3D加速芯片，它并非顯示芯片，只負(fù)責(zé)3D圖像的處理，因此需要配合2D顯示適配器使用。Voodoo加速卡的性能遠(yuǎn)高于同時(shí)期的RIVA 128、i740等帶有3D功能的顯卡，因此雖然價(jià)格更高昂，但一經(jīng)發(fā)布便在市場(chǎng)上廣受歡迎。其招牌的游戲?qū)Ｓ眉铀貯PI——Glide也得到了大量游戲軟件商支持，在Direct X未成王者前，是不少游戲的首選支持API。Voodoo系列在當(dāng)時(shí)可謂風(fēng)頭可謂是一時(shí)無(wú)兩。

之后，3DFX也嘗試集成2D顯示核心，推出了完全體的顯卡Voodoo Rush（2D核心為Alliance的AT3D），不過(guò)這款產(chǎn)品的風(fēng)評(píng)并不好，兼容性問(wèn)題頗多，2D性能表現(xiàn)差強(qiáng)人意，3D性能也較Voodoo來(lái)得差一些。而且，它的價(jià)格可不便宜，畢竟多了一個(gè)2D顯示核心，成本也貴了不少。

時(shí)間來(lái)到了1998年，3DFX發(fā)布了Voodoo 2，這款產(chǎn)品可謂紅極一時(shí)，幾乎成為了每一個(gè)游戲玩家夢(mèng)寐以求的產(chǎn)品。而且它創(chuàng)新性的支持了SLI功能——你沒(méi)看錯(cuò)，英偉達(dá)的SU其實(shí)就來(lái)自于3DFX。Voodoo2無(wú)論是單卡性能、畫(huà)質(zhì)表現(xiàn)，還是多卡互聯(lián)，在當(dāng)時(shí)可謂無(wú)出其右。而且，3DFX的Glide API在這一時(shí)期起著至關(guān)重要的作用，因?yàn)樵诤芏嘤螒蛑校男?、?huà)質(zhì)仍然比Direct X或OpenGL更具有優(yōu)勢(shì)。而后3DFX又嘗試推出了Voodoo Banshee顯卡，也是一個(gè)以2D+3D核心的顯卡，但表現(xiàn)仍然不夠優(yōu)秀，存在兼容性、穩(wěn)定性、功能缺失等問(wèn)題。

1998年底，3DFX再接再厲發(fā)布了Voodoo 3顯卡，這是一款真正全新設(shè)計(jì)的2D+3D芯片，也是3DFX最后的輝煌，因?yàn)槲C(jī)也在這個(gè)時(shí)期爆發(fā)了。在1998年12月14日3DFX收購(gòu)STB Systems公司后，開(kāi)始由自家獨(dú)攬板卡的生產(chǎn)銷(xiāo)售，不再授權(quán)芯片給予第三方廠商生產(chǎn)，導(dǎo)致其成本過(guò)高，且其后期產(chǎn)品的設(shè)計(jì)循規(guī)蹈矩，創(chuàng)新力大減。

Voodoo 4/5系列在2000年發(fā)布，但實(shí)際幾乎沒(méi)有正式上市，市場(chǎng)頹勢(shì)盡顯。別忘了，1999年英偉達(dá)已經(jīng)發(fā)布了GeForce GPU，3DFX無(wú)論如何也無(wú)法與之抗衡。最終，3DFX將自己的專(zhuān)利技術(shù)全部出售給了對(duì)手英偉達(dá)，并且僅僅過(guò)了2年，3DFX宣布破產(chǎn)并結(jié)束營(yíng)業(yè)。3DFX的失敗原因無(wú)須贅述，它如流星一般光芒萬(wàn)丈，但轉(zhuǎn)瞬即逝。對(duì)市場(chǎng)的判斷失誤、技術(shù)的故步自封，生產(chǎn)銷(xiāo)售的貪婪，共同造成了3DFX的失敗。

SVGA王者Trident

Trident（Trident Microsystems，泰鼎微系統(tǒng)）成立于1987年，早期生產(chǎn)電腦使用的顯示與聲音芯片，后期則轉(zhuǎn)移制造數(shù)字電視與液晶屏幕的圖像處理器（Video Processor）。在分辨率只有800×600的SVGA時(shí)代，Trident的市場(chǎng)占有率頗豐，它和S3 Graphics瓜分了當(dāng)時(shí)顯卡的絕大部分市場(chǎng)份額。

1990年代的Trident 8900/9000顯卡既是ISA/16色顯卡的代名詞，也是顯卡的真鼻祖——第一次使顯卡獨(dú)立于電腦，而不再是集成的一塊芯片，為以后獨(dú)立顯卡的巨大發(fā)展提供了可能性。在那個(gè)2D統(tǒng)治的年代，業(yè)界真正的巨人是Trident和S3Graphics。

到了1996年，顯卡進(jìn)入3D硬件加速時(shí)代，它依靠著PCI與AGP 2X界面的3D Image 9850與3D Image 9750與S3競(jìng)爭(zhēng)，但在真彩還原表現(xiàn)上不如主要對(duì)手S3 Graphics的產(chǎn)品，因而逐漸退出顯示適配器市場(chǎng)。1990年代晚期，Trident終于推出了一顆具競(jìng)爭(zhēng)性的3D繪圖加速芯片——TGUI9880（Blade 3D），但是無(wú)奈“技不如人”，最終還是逐漸消失在視野之外。

2003年Trident正式退出顯卡市場(chǎng)，將該公司的顯示芯片部門(mén)與SIS的多媒體事業(yè)部合并，成立了XGI圖誠(chéng)科技。2006年，ATI并購(gòu)XGI在上海的聯(lián)盟公司遠(yuǎn)弘科技（Macro Synergy），同時(shí)接收XGI位于美國(guó)加州的圣克拉拉分部和工作人員。ATI，也就是現(xiàn)在的AMD顯示芯片中，或許還保留當(dāng)年Trident的血液。此后Trident專(zhuān)注于數(shù)字電視的顯示處理器，直到2012年1月4日正式申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)。

2D霸主S3 Graphics

S3 Graphics的名稱(chēng)中，3個(gè)S是Sight（視覺(jué)）、Sound（聲音）、Speed（速度）的縮寫(xiě)。S3從1989年創(chuàng)立，90年代初期憑借著出色的2D畫(huà)質(zhì)，并藉此擊敗了Trident，S3在2D領(lǐng)域的造詣至今仍讓人津津樂(lè)道，但后來(lái)3D時(shí)代來(lái)臨并未能有相同出色的表現(xiàn)。

S3 Graphics的早期產(chǎn)品可從1992年的805（P86C805）與1994年的Trio 32說(shuō)起，1990年代初期，ATI正在主打高端市場(chǎng)，英偉達(dá)尚未出現(xiàn)，這給了S3Graphics很好的崛起時(shí)機(jī)。而代表著它真正崛起的產(chǎn)品則是1994年Trio 64V的后繼版本Trio 64V+，其優(yōu)異的2D表現(xiàn)搭配Pentium MMX幾乎是當(dāng)時(shí)熱門(mén)的裝機(jī)組合，風(fēng)光一時(shí)無(wú)兩。

然而，S3 Graphics在進(jìn)入3D時(shí)代后表現(xiàn)不佳，尤其是驅(qū)動(dòng)兼容性問(wèn)題始終困擾著用戶。Savage 4固然規(guī)格出色，但是驅(qū)動(dòng)程序的BUG已經(jīng)嚴(yán)重到無(wú)法使用的地步，而后期1999年推出的Savage2000也有同樣的問(wèn)題。從規(guī)格看，Savage 2000擁有者與英偉達(dá)GeForce 256同等級(jí)別的性能構(gòu)架，但是驅(qū)動(dòng)兼容性制約了它，無(wú)法為S3 Graphics扭轉(zhuǎn)局勢(shì)，也讓這2D時(shí)代的霸主淹沒(méi)在3D的浪潮當(dāng)中。

2001年，S3 Graphics被VIA威盛電子收購(gòu)，這也讓VIA一舉成為繼英特爾之后，同時(shí)可制造X86架構(gòu)CPU、芯片組、顯示芯片的第二家廠商，第三家則是SiS（Silicon Integrated Systems Corp硅統(tǒng)科技），而第四家具備此能力的才是AMD。而到了2011年，HTC為了與蘋(píng)果公司進(jìn)行專(zhuān)利訴訟，出資3億美元收購(gòu)了VIA手中的S3 Graphics，獲得了約235項(xiàng)圖形技術(shù)方面的專(zhuān)利，并且給于VIA授權(quán)可以繼續(xù)使用這些專(zhuān)利。時(shí)至今日，S3 Graphics依舊是HTC旗下成員。

最強(qiáng)2D畫(huà)質(zhì)Matrox

Matrox（Matrox Electronic Systems），中文名為邁創(chuàng)。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，Matrox顯卡幾乎就是2D最好畫(huà)質(zhì)的代名詞（諸如Matrox Millennium G200、G400、G450），甚至于在著名的專(zhuān)業(yè)測(cè)試軟件ZD Davis中，被當(dāng)做2D顯示性能的測(cè)試基準(zhǔn)，以Matrox的性能表現(xiàn)為100分計(jì)，用以測(cè)試其它顯卡產(chǎn)品的2D顯示性能品質(zhì)。

之前我們談及到Trident和S3 Graphics，論產(chǎn)品數(shù)量、市場(chǎng)占有率，確實(shí)是這二者領(lǐng)先，但是要談到專(zhuān)業(yè)級(jí)表現(xiàn)，Matrox當(dāng)仁不讓。至于為何它的市場(chǎng)普及率不高，原因恐怕還是在于Matrox的經(jīng)營(yíng)策略——Matrox不開(kāi)放芯片授權(quán)，一手包辦了顯示芯片設(shè)計(jì)和顯卡的生產(chǎn)及銷(xiāo)售。

Matrox的2D畫(huà)質(zhì)和性能究竟有多好？著名的顯卡測(cè)試軟件3Dmark 2000中，最后一項(xiàng)環(huán)境凹凸貼圖當(dāng)時(shí)幾乎就是為Matrox顯卡專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，這就足夠說(shuō)明一切了。除此之外，當(dāng)時(shí)多顯示設(shè)備幾乎鳳毛麟角，Matrox在這一方面的能力也是無(wú)出其右的存在，這在今天看毫無(wú)新意，但是在1990年代至2000年代之間，Matrox的多顯示輸出功能是諸多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域近乎唯一的選擇。

不過(guò)在3D顯卡方面，Matrox的性能、市占都逐漸落后于其他業(yè)者，雖然該公司曾努力維持自身在產(chǎn)業(yè)界的地位。不過(guò)因?yàn)樗鼘?zhuān)注于一些高端視頻需求，導(dǎo)致了整體顯卡市場(chǎng)中僅剩不足1%的占有率，從而逐漸淡出人們的視野。2002年，Matrox推出了自己的最后一款民用級(jí)3D顯卡Parhelia（幻日），盡管擁有當(dāng)年最先進(jìn)的512bit架構(gòu)、10bit真彩，以及業(yè)界第一個(gè)支持三顯示輸出的產(chǎn)品，但無(wú)奈3D性能始終與英偉達(dá)、ATI有較大差距，最終只能完全轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)市場(chǎng)領(lǐng)域。

生不逢時(shí)SIS（XGI）

SIS（Silicon Integrated Systems）矽統(tǒng)科技于1987年成立，是一家具有X86架構(gòu)CPU、芯片組、顯示芯片設(shè)計(jì)能力的公司，它的顯示芯片著重于影音播放效果，諸如硬解碼DVD播放等，而且售價(jià)低廉，很多機(jī)構(gòu)批量采購(gòu)的電腦中，都是使用SIS的顯卡。

其實(shí)SIS憑著低廉的價(jià)格，不錯(cuò)的性能發(fā)展良好，很有機(jī)會(huì)在業(yè)界占一席之地的，然而當(dāng)時(shí)英偉達(dá)和AMD已經(jīng)把持了市場(chǎng)，即使最后推出的Xabre400能夠擊敗英偉達(dá)GeForce MX 440也無(wú)濟(jì)于事，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的高壓之下，SIS的顯卡最終被扼殺在搖籃之中，真可謂生不逢時(shí)。

2003年SIS多媒體事業(yè)部和Trident顯示芯片部門(mén)合并成立了XGI（EXtreme Graphics Innovation）圖誠(chéng)科技，之后推出了Volari系列顯示芯片（基于Xabre芯片設(shè)計(jì)），無(wú)奈性能依舊表現(xiàn)不佳，最終于2006年被ATI收購(gòu)。

專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的先行者3D labs

除了這些，還有一個(gè)專(zhuān)業(yè)公司3D labs曾經(jīng)染指民用顯卡市場(chǎng)，3D Labs成立于1984年，主要開(kāi)發(fā)Wildcat與Oxygen系列的專(zhuān)業(yè)級(jí)顯卡，例如1995年發(fā)布了當(dāng)時(shí)世界最快的OpenGL顯示芯片GLINT 300SX，值得注意的是，3D labs曾經(jīng)是OpenGL架構(gòu)評(píng)估委員會(huì)的成員，也是這個(gè)原因，3D labs推出的顯卡OpenGL性能表現(xiàn)出色，但是DirectX表現(xiàn)卻差強(qiáng)人意，而主流游戲多以DirectX為API設(shè)計(jì)，這也導(dǎo)致了3D labs顯卡的游戲性能表現(xiàn)不佳。

最后，1998發(fā)布的入門(mén)級(jí)Permedia 3顯卡以3000余元的天價(jià)推出，著力于專(zhuān)業(yè)應(yīng)用，而游戲性能甚至不如英偉達(dá)TNT2顯卡，所以難與市場(chǎng)對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)也就毫不意外了。

在此之后英偉達(dá)的Quadro等專(zhuān)業(yè)顯卡上市，進(jìn)一步蠶食了3D labs的市場(chǎng)份額，最終在2002年被創(chuàng)新科技收購(gòu)成為旗下子公司，泯然眾人矣。

電腦不行去手機(jī)！PowerVR

PowerVR這個(gè)名字是不是非常眼熟？蘋(píng)果在使用自研GPU之前就是使用Imagination旗下的PowerVR GPU，在當(dāng)時(shí)它的性能表現(xiàn)非常搶眼，誰(shuí)能想到，在1990年代PowerVR還是桌面電腦領(lǐng)域的主要顯卡廠商之一呢？PowerVR是Imagination Technologies的影像處理軟硬件開(kāi)發(fā)部門(mén)，在1990年代后期，它的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是3DFX的Voodoo系列顯卡。其后在ATI和英偉達(dá)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中沒(méi)落。

1997年，PowerVR發(fā)布了自己的PCX2顯卡芯片，它的性能異常強(qiáng)大，而且對(duì)各種API都持開(kāi)放態(tài)度，比如OpenGL、DirectX等等。但是，它也有兩個(gè)缺點(diǎn)，第一是驅(qū)動(dòng)程序兼容性不佳，第二是特別依賴(lài)CPU性能（在GPU出現(xiàn)之前，大量頂點(diǎn)運(yùn)算是由CPU負(fù)責(zé)的）。即便如此，在3DFX Voodoo2上市前PCX2芯片的顯卡市場(chǎng)占有率達(dá)到了第二名！

在此之后，PowerVR開(kāi)始了自己的技術(shù)授權(quán)之路，尤其是授權(quán)給STMicroelectronics（意法半導(dǎo)體）后推出的PowerVR Kyro、Kyro2，對(duì)顯卡市場(chǎng)沖擊非常大。如Kyro推出后，其性能堪于GeForce 2對(duì)比，非常出色。但是，無(wú)論Kyro還是Kyro2，依舊敗在了兼容性上，它們?nèi)菀壮霈F(xiàn)渲染錯(cuò)誤，還有性能突降的問(wèn)題。最終，PowerVR也淡出了桌面顯卡市場(chǎng)，專(zhuān)注于技術(shù)授權(quán)的SOC領(lǐng)域。

從1980年代顯卡這個(gè)概念普及以來(lái)，經(jīng)過(guò)40余年的發(fā)展，早期顯卡市場(chǎng)的激烈廝殺已經(jīng)徹底落幕，電腦市場(chǎng)中只剩下英特爾、AMD、英偉達(dá)三個(gè)企業(yè)還在競(jìng)爭(zhēng)。而且同CPU一樣，GPU領(lǐng)域的技術(shù)壁壘、技術(shù)難度都越來(lái)越高，我們當(dāng)然期望能有新鮮血液進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，但后進(jìn)者的障礙非常難以逾越。未來(lái)用戶是否能擁有更多的選擇，還是讓我們拭目以待吧！