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那个疯狂的年代:回顾离我们而去的3dfx

时间:2012-03-02  资料来源:ZOL 阅读次数: 5950

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1994年3D技术仍处于混沌中

  当我们玩着那些画面非常精美的3D游戏的时候可曾会想到这些由一个一个的像素拼凑出来的内容是如何这样井然有序的按照需求“排列”的呢?它们背后支撑这着一切运算任务的就是——显卡

  大家可曾记得当年那家第一次让人们感受到3D的魅力的公司?已经发展到16代的《极品飞车》系列中第3部就是靠它火起来的,它就是3dfx,一家曾经占世界显示芯片市场份额85%的超级霸主。


那个疯狂的年代:回顾离我们而去的3dfx

  早期的图形芯片像是S3 Virge系列、ATI的第一款3D芯片3D RageNVIDIA的第一代产品NV1和MATROX Mystique系列充斥了整个市场。但是,这四个系列的产品性能都不能令人满意,在配备了高端处理器的电脑中,有时软件加速的效果甚至比硬件加速的效果还要好,所以甚至于玩家们戏称它们为“减速卡”。

那个疯狂的年代:回顾离我们而去的3dfx
还能有哪些Logo还在?

  1994年,来自Silicon Graphics的Scott Sellers,来自Mediavision的Gary Tarolli,Ross Smith三位天才成立了3dfx并与次年推出第一款3D加速子卡之后,第一款真正意义上的“加速卡”出现了,它让这个世界知道了:3D可以这么美好,从此开始了它6年的霸业!

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1995年 3dfx初建霸业

  1995年11月面世的初代Voodoo 3D加速子卡让人们第一次感受到3D的魅力,只有Voodoo才被称作是真正的“加速卡”!


那个疯狂的年代:回顾离我们而去的3dfx
初建霸业的Voodoo

  Voodoo是3dfx第一款纯3D加速芯片,它并非单独的显示卡,而是一块3D子卡,需要配合2D显示卡使用,当然这也和

  Voodoo是世界上迄今为止市场占有率最高的3D芯片,它的市场份额高达85%,也就是说每十个拥有3D卡的用户中,将近有九个人在使用Voodoo。这完全是一个前无古人后来者的成绩。

  Voodoo的成功除了杰出的硬件性能以外,软件技术的作用同样功不可没。Voodoo支持所有主要的3D的接口程序,包括Glide、D3D和OpenGL。Glide是其专用的3D API,不仅性能出色,且易用性极佳,在D3D 没有被广泛接受之前,3dfx正是凭借这个接口程序战胜各路竞争对手,得到软件厂商的青睐。


经典游戏《极品飞车3》(视频转载自YouKu网)

  那个年代支持Voodoo的游戏可为数不胜数,和硬件销售构成了良性循环。使用Glide的代表作有《古墓丽影》、《极品飞车III》、《恐龙猎手》和《FIFA 98》等。除了游戏之外,甚至还有支持3dfx卡加速ActiveMovie播放的软件《3dfx Video Renderer》,它可以激活Voodoo进行视频图像的像素渲染,大为改善了软解压的画面质量和播放速读。

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Voodoo成功 2D+3D结合尝试

  在第一代Voodoo获得空前的成功之后3dfx再接再厉推出了Voodoo Rush。Voodoo Rush是3dfx第一款2D+3D显示卡,可单独使用,但是由于其性能与兼容性表现均难以令人满意,最终销售惨淡,不了了之。


那个疯狂的年代:回顾离我们而去的3dfx

  从纯粹的技术指标上看,Voodoo Rush要胜过上一代Voodoo,因为Voodoo Rush不但拥有当时最强劲的3D性能,并配备了6MB显存,同时还整合了2D功能,使它无需2D子卡配合,即可单独运做,而且Voodoo Rush还能支持640 x 480以上的分辨率,而Voodoo只能支持到640 x 480。


经典的FPS游戏Quake(视频转载自YouKu网)

  但是由于Rush芯片与Alliance的2D芯片兼容性不佳,所以Voodoo Rush的控制芯片在某些指令上为与Alliance芯片兼容而做过了一些修改,虽然看上去的确工作得好很多了,但这样做直接导致其2D性能平平,同时3D部分还出现了一些与软件兼容性问题,象大多数支持3dfx的游戏可直接在Voodoo上运行,但在Rush上确出现了无法使用3D加速的情况,除非推出支持Voodoo Rush的补丁程序,否则该问题根本无法解决,所以不久后Voodoo Rush被人们所淡忘了……

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1997年Voodoo2再创辉煌

  1997年11月3dfx推出了全新的Voodoo 2,它是3dfx第二款纯3D加速芯片,同样要搭配2D卡使用。其3D性能大幅优于Voodoo,且高于同期对手芯片,销量表现很不错,堪称3dfx最卖座的芯片。另外,其支持SLI技术,可以将两块Voodoo 2同时使用,速度远超同期其它厂商的芯片,甚至可以与Voodoo 3相抗衡。


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  Voodoo2在比较亮点的是其支持SLI(Scan Line Interleaving)交错扫描技术,它可以使两块Voodoo2并行工作在一台电脑上,从而使处理速度倍增。其原理很简单:通过软件控制,使两块Voodoo2协调工作,分别处理技术行数据和偶数行数据,达到性能双倍提升的目的。

  虽然一块Voodoo 2 的性能已经足够高,但是在运行高分辨率3D游戏的时候,SLI模式可以并行使用8MB帧缓存,因此可以实现1024X768的图像分辨率,而单块Voodoo2只有4MB帧缓存,因此在打开Z缓冲的情况下,最高只能达到800X600的分辨率。


96年游戏代表《Quake 2》

  Voodoo2在3D接口方面兼容Glide、D3D和OpenGL,一方面是它可以良好地兼容Voodoo留下来的“遗产”,一方面又可以适应未来API统一的趋势。Voodoo2在Glide和OpenGL方面都具有非常不错的性能表现。

  虽然Voodoo2集众多最先进性能于一身,但并非无懈可击。首先在速度方面,RivaTNT凭借更高的像素填充率和更快的三角形处理速度已经全面超过单块Voodoo2,特别在使用D3D接口的游戏中,优势更加显著。其次在图像在质量方面,Voodoo2最高只支持24位渲染模式(在实际游戏只能够只采用16位精度),画面鲜艳程度和柔和感均不如支持32位精度的G200。在像素填充率和三角形处理速度方面Riva TNT已经超过Voodoo 2,且纹理的细腻程度方面TNT也好过Voodoo2。

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两条腿走路 再次尝试2D+3D

  Voodoo 2的巨大成功让3dfx看到了,“一条腿”走路始终还是不够方便(Voodoo与Voodoo 2都只是3D加速子卡),于是采用单一芯片的Voodoo Banshee于1998年1月发布,其中加入128位的2D加速核心,并配有250MHz的RAMDAC。


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  Banshee是3dfx顺应3D芯片一体化设计的产物,集成2D、3D视频处理功能于一身。3dfx声称Banshee的3D性能较Voodoo 2提高了15%,兼容性也比Voodoo Rush要好很多。

  Voodoo Banshee让我们感觉似曾相识,没错,它与之前的Voodoo Rush设计理念一致,就是“不甘心”仅仅作为一块3D加速子卡存在,而是要做一块完整的显卡

  Banshee的3D处理单元取自Voodoo2芯片,由于只使用了一个纹理单元,因此不支持“单周期单像素双材质”处理。它使用更快的SGRAM和SDRAM接口,数据管线带宽较Voodoo2略有增加,多边项处理能力和像素填充率分别达到4M和120M,提高近30%。在实际游戏测试中,Banshee除了在QuakeII一类支持“单周期单像素双材质”处理的软件下输给Voodoo2外,其他程序运行速度均超过了前者。


一代经典CS

  最后在价格方面Banshee虽然是2D+3D的集合产品,但3dfx把它定位于普通用户市场,芯片价格比Voodoo2还要便宜不少。凭借良好的性能和低廉的价格,Banshee给人留下一个非常良好的印象。

  当然也是在这一年,3dfx为了集中利润,与之前的合作伙伴帝盟、创新等反目,转而收购了STB闭门造车,这也为3dfx最终的悲剧奠定了基础。

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98年3dfx第一款真正显卡

  1998年11月,3dfx推出了第一款真正全新设计的2D+3D芯片。性能与同期产品相近,但仅支持16bit和16MB显存限制了其性能发挥,而且虽然支持APG2X接口但是对于很多AGP2X的特性却没有提供支持,导致了Voodoo 3在性能上已经被同期其它厂商超越。


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  Voodoo 3具有32位双重着色总线,每秒可以生成七百万个三角形(7M Triangles/sec),处理一千亿个运算指令,材质点填充速率达到每秒3亿6千6百万(366 Megatexels/sec),比当时最快的3D加速配置——两片Voodoo2所组合的SLI模式还要快两倍以上。再加上Voodoo3系列产品借助单周期多重贴图技术,使得即使是当前对硬件要求最苛刻的游戏也能达到最绚丽细腻的效果。

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让3dfx感觉到压力的TNT2

  Voodoo3集成了来自Voodoo Banshee的2D核心,即使最复杂的2D图形,也能使其达到最佳的显示效果。更由于配备了目前最快的350MHz RAMDAC,Voodoo3可以达到2048*1536象素的超高解析度,并可同时维持在75Hz的画面刷新率,是当时唯一达到VESA协会推荐最高解析度的显示卡。

  不过同时期主要竞争对手NVIDIA旗下的TNT 2在性能上完全不输于Voodoo 3,而且其后的TNT 2Pro更是在性能上完全超越了3dfx,再加上3dfx闭门造车导致旗下显卡产品成本很难得到控制,在市场占有率方面节节败退。

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千禧年T&L打败昔日霸主

  2000年之后,各种问题逐一暴露的3dfx各方面都面临颓势。此时3dfx推出了VSA-100芯片。其中Voodoo 4为VSA-100单芯片显卡,而Voodoo 5为多芯片产品。其中最后一款四核心的Voodoo 5 6000显卡目前全球仅存不到50张,所以Voodoo 5 6000吸引了无数硬件收藏者的追捧,最终3dfx被竞争对手NVIDIA收购。


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  VSA-100芯片优点就在于:极高的像素填充率、突破的抗混叠功能、电影等级的效果引擎、纹理压缩能力、可伸缩的架构这五点上。现在先让我们来看看VSA-100傲视群雄得像素填充能力。

那个疯狂的年代:回顾离我们而去的3dfx

  由于采用了可伸缩的架构,VSA-100采用了几乎最完美的协同工作技术,首先,它允许使用2~32块的芯片协同工作。另外,协同工作芯片使用的是动态的行扫描技术,也就是说,扫描的行数是可谁时改变的。这是因为某些情况有某些芯片在画面中部渲染得行数偏多,而有的却偏少,为此,可以进行动态改变渲染方式,平均分配工作。此外,VSA-100每块芯片使用独立的缓存,每个芯片完成自己的渲染的行数以后,就存储到自己的缓存中,最后所有的缓存才合并起来,输出到显示器。这样的设计几乎能使VSA-100的像素填充率获得倍数级的性能提升。

  但是无奈竞争对手太过于强大,同时期NVIDIA的Geforce 256芯片在性能上近乎达到了完全不可企及的程度,DirectX 7.0中的 T&L 让这一切变得不可逆转,技术上近乎隔代的差距已经完全拉开。

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被对手收购 巨星终陨落

  虽然Voodoo 4/5在技术上有很多可圈可点的亮点之处,虽然是3dfx开创了3D时代的到来,但是无奈此时的3D技术发展已经不是3dfx初出茅庐是的样子了,不再是那个3dfx一手掌控的时代了,微软的DirectX系列3D API也已经逐渐发展成熟,DirectX7.0中集成的T&L技术最终让支持该技术的Geforce 256将3dfx彻底击败。


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  其实从TNT时代开始,3dfx的优势就已经不再明显了,相比起之前根本立于完全不败之地的Voodoo和Voodoo 2时代,TNT、TNT2逐渐的从Voodoo 3手中抢走了3dfx的市场。

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计划之中的Rampage

  虽然其后还有那块处于实验室中的Rampage,为此3dfx收购了GigaPixel公司的节省带宽技术,HSR隐面去除技术,缩水版的T&L技术——TCL技术,等等……但是最终我们还没见到它的时候3dfx已经倒闭了,一个曾经令无数玩家们追捧的公司最终消失了,只有至今NVIDIA还在使用的SLi技术让我们还能偶尔想起这个公司,只不过此SLi非SLi……

**************************************相关人士对3dfx倒闭的看法***************************************

Brian Hook(Glide发明人,前3dfx首个工程师) :

3dfx的沉沦是因为混乱的管理。他们有好的技术,但是无法在工程上实现,他们无法推出产品。结果是他们实际上总是停留在Voodoo架构上,被动地延长Voodoo架构的生命周期。在无法按时推出Rampage和他们的下一代产品之后,他们根本无法和Nvidia竞争。

Bubaa Wolford(前3dfx PR经理) :

3dfx之所有败落是因为糟糕的管理,和STB的合并也是一个错误。

Alf George(Intel) :

首先声明我不是图形专家,我认为3dfx为硬件工业提供了伟大的技术,我用3dfx PCI子卡和其他2D显卡相连的情景仍然历历在目(我现在还有两块Voodoo子卡,谁想买吗?:-)。而Voodoo5 5500则提供了非常好的性能(是的,我有一个)。3dfx有好的技术,Intel对于和他们的合作经历感到非常高兴。至于说从3dfx学到的教训,我把这个留给显卡厂商回答。

Dean Sekulic(Croteam,Serious Sam开发小组) :

最令我印象深刻的技术当然是Voodoo。在我看来,这是3D图形工业的唯一一次革命。其余的都只能说是演变。不要误解了我的意思,我喜欢TnL,FSAA,但是3Dfx的Voodoo芯片和Glide API才是真正伟大的技术。可是令人感到羞耻的是3dfx直到Voodoo5也没有跳出Voodoo架构。我也很喜欢Voodoo5的RGSS FSAA,尽管它有让纹理/字体模糊的趋势。至于运动模糊,有些,但应该是技术发展的下一步。我希望在未来能看到这个情景: 800x600 4x FSAA能产生比1600x1200 no FSAA更好的画质。而8x运动模糊 30fps应该比200fps没有运动模糊更加流畅。我希望是这样。:)

Markus Maki (Remedy,Max Payne开发小组) :

3dfx Voodoo1当然是到现在为止给我留下最深印象的硬件产品。它在很长一段时间内根本就没有竞争对手,我认为是Voodoo真正拉开了PC平台3D加速游戏的序幕。

 

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