缤纷色彩的源泉——主流显示芯片简介

吕军
2000年 第29期 

　　在各种电脑配件中，最热门的恐怕就是3D显示卡了，推陈出新的速度远远超过了CPU等。目前市面上的3D显示卡多种多样，性能优异，如GeForce 2等。不过众多电脑用户买得多的还是如TNT2等中档显卡，这类显卡价格能被人接受，性能也不差。下面就向读者介绍这类显卡的核心显示芯片。
#1    Voodoo3
　　说到3D显示卡，自然会想到3dfx公司的Voodoo3。Voodoo 3以Banshee作为设计基础，加上不可缺少的第二材质贴图功能，用高质量的多重材质创造出极为优秀的光影效果。Voodoo 3使用0.25微米的制造工艺、速度和处理能力比Banshee更高。Voodoo 3是一块2D、3D二合一的加速卡，支持双32位管线，单通道、单周期多材质贴图，支持3D Now!，对系统配置要求较低，是K6－2用户较好的选择。Voodoo 3按核心频率分为三个版本：Voodoo 3 2000（143MHz）、Voodoo 3 3000（166 MHz）以及Voodoo 3 3500（183 MHz）。（^29030501a^）
　　Voodoo 3的速度很快，尤其是用来玩游戏时，图像质量令人满意，在播放DVD影碟时也没有任何问题。除了优秀的画质和极高的处理速度之外，Voodoo 3的强项还有3dfx的3D图形接口（3D API）——Glide。虽然Direct3D与OpenGL逐渐成为各种游戏所使用的主流API，但不少游戏仍然只能在Glide上运行，或者说运行起来的效果会更好。
　　至于Voodoo 3的缺点，主要就是内存不足和材质效果不太好了。Voodoo 3的内存容量只支持到16MB，所以在贴图方面Voodoo 3只能支持16位色的材质贴图。Voodoo3最令人难以接受的就是只能处理最大为256×256尺寸的纹理。当使用1280×1024或以上尺寸的纹理时，Voodoo 3就显得有点力不从心。
#1    Rage 128 
　　ATI公司是加拿大的一家3D显卡OEM公司。ATI研发的Rage 128芯片包括Rage 128 VR、Rage 128 GL等。Rage 128 VR 是用在主板和低值卡上的；Rage 128 GL芯片组构成的卡为 16M 显存的Xpert 128和32M显存的Rage 128 Fury。Rage 128本应在1998年上市以便与TNT和Banshee等一拼。但不知什么原因，直到1999年第一季度才出生，这样对手已经变成了新进入市场的、在性能上更强劲的产品 TNT2、G400、Voodoo3、Savage 4。（^29030501b^）
　　Rage128的核心时钟频率仅为100MHz，显存频率为110NHz，填充率为200M像素，远远低于TNT2、Voodoo 3等。Rage128支持超标量着色技术、单通道多材质技术、双缓冲体系架构、多命令并发引擎等。为了吸引更多的用户，ATI还增加了新的功能，如显存达到32M以及硬件DVD支持。
　　Rage 128在加速IDCT（反函数余弦转换）方面很成熟，它对MPEG 2编码处理非常重要。如果你没有DVD解压卡，而又想播放DVD影碟的时候，此技术能够大大减轻CPU的负担。
#1    RIVA TNT 2 
　　TNT 2无疑是同时期3D显卡的领头羊。它在TNT的基础上进行了许多关键性的改进，采用0.25微米工艺制造，最快速度甚至可以达到150 MHz或以上。除了速度的提升外，TNT 2还将显存容量提高到了32MB。TNT2支持AGP 4×规格，可以让材质贴图速度更快。跟Voodoo 3的做法相同，Nvidia将TNT 2按频率分为四类，最快的版本为Ultra RIVA TNT 2，属于高档产品，最慢的是RIVA TNT 2 Vanta。TNT 2支持高达2046×1536的分辨率、32位渲染、32位Z－Buffer和模板缓冲、最大2048×2048的材质纹理等，无论是游戏或是图形处理，TNT 2都游刃有余。（^29030501c^）
#1    G400
　　Matrox公司制造的显卡都是高档的象征。G400可以说是第一款真正支持Bump Mapping硬件DirectX 6.0环境凹凸贴图渲染技术，增加了3D场景的视觉真实感。不过目前支持该技术的软件还很少，使它成了叫好不叫座的技术。G400的另一个卖点就是它可以同时支持两个不同的显示器。G400的双屏幕支持是以两个CRT（阴极射线管）控制器在芯片上执行。同G200相比，G400将核心双向64位总线提高到双向128位，不过其芯片各显存之间仍然采用128位传输，所以它不是一块256位的3D加速卡。（^29030501d^）
#1    Savage4
 　 在性能方面，Savage4支持32位渲染、S3TC、单周期三线性过滤、多重材质处理、多纹理贴图、硬件DVD加速、最大32MB显存以及AGP 4×。为了保持价格的低廉，S3在Savage4中并未包含Savage3D的TV输出功能。Savage4最杰出之处就在于它支持S3TC材质压缩功能，该技术能在不损失原有图像质量的基础上，根据1:4或1:6的不同压缩比来对材质进行压缩。使用经过压缩的纹理数据可以大大减轻在存储和传输过程中的资源开销，并可以使用更多更大更精细的纹理数据。目前，S3 savage 4支持的最大纹理数据为2048×2048。
　　Savage4将产品分为LT、GT和高端的Savage4 Pro、Pro＋，LT和GT只支持AGP 4×。savage 4 Pro、Pro＋系列面向零售市场和高端市场。支持143MHz 32M的显存和300MHz的RAMDAC，支持4× AGP。Savage 4 Pro、Pro＋性能主要注重分辨率的提高，因此，它的填充率只有1.4亿/秒，性能比不过TNT2（2.5亿/秒）和Voodoo3（3.6亿/秒），但它的图像质量及对纹理压缩支持非常好。
　　以上显示芯片的性能参数如下^29030501e^表：

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