圖形核心

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從最初簡(jiǎn)單的文字顯示到現(xiàn)在絢爛多彩的3D畫面，作為PC中的重要部件——顯卡走過了幾十年的精彩之路。從本期開始我們將帶你進(jìn)入這個(gè)奇妙而充滿樂趣的故事，首先我們從早期的圖形核心發(fā)展開始講起……

橫平豎直的2D時(shí)代——早期圖形核心發(fā)展

在70年代，計(jì)算機(jī)還是神秘物件，使用者也多為專家或者專業(yè)的計(jì)算機(jī)操作員。由于應(yīng)用范圍狹窄(價(jià)格太高無法普及)，因此在專家們的眼中，只要計(jì)算機(jī)具備更快的計(jì)算速度就行了；另一方面，那時(shí)計(jì)算機(jī)性能相當(dāng)差，沒有多余的資源運(yùn)行華麗的特效?？鋸堻c(diǎn)說，類似Vista的“Aero”特效的計(jì)算，在那個(gè)時(shí)代差不多需要?jiǎng)佑镁扌蜋C(jī)才能完成。人們對(duì)于顯示性能從無到有的需求催生了顯卡，而接下來對(duì)絢爛視界的更高要求也讓顯卡從系統(tǒng)中的雞肋產(chǎn)品，發(fā)展到現(xiàn)在成為計(jì)算機(jī)中必不可少的數(shù)據(jù)處理中心。用更為經(jīng)典的解釋來說那就是用進(jìn)廢退。

到了80年代后，隨著計(jì)算機(jī)的普及，大公司的員工們開始接觸電腦，并進(jìn)行諸如函數(shù)圖像的繪制、表格或者工程圖樣等工作，這都需要2D計(jì)算加速。再加上一些圖形化操作界面的出現(xiàn)，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的顯示性能提出了更高的需求。顯卡也就這樣走上了PC的舞臺(tái)。第一款顯卡是藍(lán)色巨人IBM在80年代發(fā)布的IBM 8514，這是第一款擁有2D加速功能的顯卡。

相比IBM 8514的曲高和寡，真正在市場(chǎng)上大賣、并具有代表性的2D顯卡則是S3 Graphics在1991年發(fā)布的S386C911(之所以取名911，是因?yàn)镾3認(rèn)為他們的顯卡和保時(shí)捷911一樣迅捷)，這是真正意義上的第一款個(gè)人電腦顯卡，也是電腦顯卡普及的排頭兵。從此之后，顯卡終于成為系統(tǒng)中不可或缺的一部分。

Windows 3，X發(fā)布后，全新的圖形操作界面既給人們帶來方便，又對(duì)顯卡的2D繪圖能力提出了需求。不僅如此，為了方面顯卡制造廠商對(duì)WindOWS以及其支持的軟件作出更為出色的優(yōu)化，微軟發(fā)布了基于WindOWS的公開、統(tǒng)一的圖形應(yīng)用程序接口(API)：GDI。統(tǒng)一的圖形應(yīng)用程序接口的出現(xiàn)，為顯卡的兼容和發(fā)展鋪平了道路。

太極生兩儀，2D生3D——3D顯卡早期發(fā)展

說完了2D，那么3D顯卡是什么時(shí)候誕生的呢?

3D顯卡絕對(duì)是真正的“90后”，并且出生坎坷。由于3D計(jì)算比2D復(fù)雜多了'而當(dāng)時(shí)的工程師們既要搶時(shí)間，又要保質(zhì)量，因此第一批3D顯卡實(shí)際上只是在2D顯卡上加入一些簡(jiǎn)單的3D功能。如此操作之下，2D時(shí)代最為著名的產(chǎn)品就這樣誕生了——S3 ViRGE顯卡，2D性能非常出眾，不過它的3D性能實(shí)在低下，難以令人滿意。

真!3D時(shí)1代——3dfx帶來的顯卡狂潮!

由于早期的3D顯卡都是2D擴(kuò)展而來，性能差、功能少。因此人們很盼望一款強(qiáng)大的3D顯卡來改變這一切，究竟是誰呢?沒錯(cuò)，正是3dfx 1 1996年11月，3dfx發(fā)布了Voodoo。以當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)來看，Vood00簡(jiǎn)直就是天外來物——高達(dá)45M Pixels／s的像素填充率(目前頂級(jí)的GeForce GTX 295的像素填充率大概在16100M 10ixel／s左右)、支持如霧化處理、鏡面高光等一系列強(qiáng)悍的3D特效，成為顯卡發(fā)展史上的傳奇!

NVIDIA首發(fā)告捷!

Voodoo帶給人們的震撼是巨大的。在發(fā)布后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，盡管有ATI的3D Rage系列產(chǎn)品推出，但都沒有撼動(dòng)Voodoo王朝的地位。但是在1997年8月一切都發(fā)生了改變，NVIDIA發(fā)布了Riva 128顯卡，人們開始注意到NVIDIA這一個(gè)充滿了創(chuàng)造力和挑戰(zhàn)精神的公司。

Riva 128一出世就押對(duì)了寶，它提供了對(duì)通用API——DirectX 5.0和OpenGL的良好支持。特別是它擁有原生128_bit顯存位寬核心和1條像素流水線，像素填充率提升到了lOOM Pixels／s，其基準(zhǔn)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)將Voodoo和ATI3D Rage拋在身后。由于Riva 128在OpenGL上的出色表現(xiàn)，再加上當(dāng)時(shí)一系列頗為流行的基于OpenGL的游戲，如《Quake》、《半條命》等，更令其在市場(chǎng)上大放異彩。

3dfx自然不會(huì)甘心，它很快發(fā)布了Voodoo 2來證明自己是最強(qiáng)的。實(shí)際上從性能表現(xiàn)來說，Voodoo 2非常出色，無論是游戲還是APl支持，Voodoo 2都體現(xiàn)了3dfx應(yīng)有的水準(zhǔn)。不過此時(shí)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)展開，NVIDIA也不會(huì)善罷甘休，很快TNT、TNT2等芯片橫空出世，性能也大幅度提升。而此時(shí)的3dfx，還尚未解決回收板卡生產(chǎn)權(quán)利后的板卡產(chǎn)能問題，再加上3dfx拒絕開放自有API G1ide的源代碼，更將游戲開發(fā)商推人了DirectX的懷抱。最終，一代梟雄3dfx被NVIDIA收購(gòu)。