谁主沉浮——2000年显示芯片市场展望

万鹏
2000年 第2期 

　　新千年已经到来，显示芯片技术的发展将达到什么样的高度呢？众所周知，目前在DIY和OEM市场最“红”的芯片厂商主要有六家：nVidia、S3、ATI、MATROX、3dfx、3DLabs，这几家公司在2000年有什么样的产品问世，这些产品又有什么样的“花招“呢？以前，大家在讨论显示芯片时只讨论芯片采用的技术有什么先进性，而绝口不提价格，今天笔者就“别出心裁”地将显示芯片的技术、采用的显存规格、芯片的制造工艺等几个与显卡制造成本密切相关的方面结合起来，探讨未来显示芯片的发展。
#1    一、nVidia——阳光灿烂的日子
　　从1998年以来，nVidia就成了显示芯片技术创新的代名词。Riva TNT、TNT2红遍全球3D芯片市场。1999年9月初nVidia又推出采用全新技术、代号为NV10的Geforce256显示芯片，这块芯片的最大特点是内置了浮点运算器GPU（图形处理单元），将显示芯片的技术提升到一个新的高度，因而在处理像Quake3这样画面运算量巨大的游戏时也会轻松自如。另外，它还具有硬件T＆L技术，即可以使用硬件来完成光影处理、几何变换，比起那些纯粹依赖软件模拟T＆L的同类芯片来说，Geforce256的优势无疑是非常明显的。值得一提的是，Geforce256还是第一款具有256位显存通道宽度的娱乐级3D加速卡，这样在显存内就可以交换海量数据，这是竞争对手所无法比拟的。不过Geforce256的缺点也是有的，大家并没有真正看到GPU为Geforce256性能所带来的巨大提升，而且支持T＆L的游戏还未出现。最为致命的是，nVidia还不允许显卡厂商自己设计基于Geforce256芯片的产品，也就是说大家只能见到“长相”相似、公板设计的Geforce256显示卡，这样将使一些在显卡设计上有优势的厂商无法提高显卡的整体性能。促使Geforce256成本高的原因还不止于此，由于它是256位显卡，所以厂商只能用1M×16规格的显存16颗（32MB）或2M×32的显存8颗（64MB）生产Geforce256，而这两种显存的价格都在节节上升，短期内是无法降低的。由于Geforce256芯片是在台积电生产，所以到目前为止，只能用0.22微米生产工艺制造，与S3、MATROX等即将采用的0.18微米工艺相比，nVidia在芯片合格率和成本上劣势明显。今年晚一些时候nVidia将提供更高性能的后续芯片产品NV15，它将采用0.18微米制造工艺，发热量和成本都会直线下降。另外下一代的NV20芯片也在开发之中，目标是对付索尼的PS2，到时候灿烂无比的Geforce256时代才会来临。
#1    二、S3——“野人”凶猛
　　从Savage3D开始，S3走上了复兴之路，初期Savage3D以S3TC技术、廉价和BUG多闻名于世，导致在DIY市场上S3产品成了鸡肋。用户既对Savage3D的价格感到满意，又对其兼容性差的问题束手无策，直到Savage4出现时局面才有所改观。为了和头号对手nVidia竞争，1999年8月底，S3推出了真正的新产品——Savage2000。Savage2000是真正的128位显示芯片，其像素填充率高达700M/s。Savage2000的样卡笔者已拿到，初步测试结果表明其性能略输于Geforce 256，但这只是在125/155MHz芯片/显存频率下的结论，可以想象当Savage2000的芯片/显存频率提高到200/200MHz时性能将会如何。令人感兴趣的是，Savage2000采用0.18微米工艺生产的，所以发热量特别小。笔者的测试样卡上只有一片小小的散热片，在跑完所有的测试程序后触手微温，由此也可以推断Savage2000的超频性极好。最诱人的还不止于此，由于Savage2000制造成本很低，一些台湾大厂的Savage2000显示卡价格只有Geforce256的一半左右，这显然可以吸引许多玩家的购买欲。今年S3重点是全面推行基于Savage2000显示芯片产品，以其优秀的性价比夺取更多的市场。在预定的计划中，S3公司准备在今年3月发布更高级别的显示芯片——Savage2000＋，凶猛的“野人”再一次显示出强大的显示芯片研发实力！（如^02030101a^）
#1    三、ATI——过把“女神”瘾
　　显示芯片巨头ATI仍然是1999年销量冠军，依靠Rage 128GL和Rage 128VR芯片，它横扫全球PC品牌机市场，前者是真正的128位芯片，性能介于TNT 2和Savage4之间，主攻DIY市场；而后者则只有64位显存带宽，性能远不如Rage 128GL，但是它有两个好处：一是芯片的针脚与上一代芯片Rage Pro Turbo兼容，因此显卡制造容易，升级方便。二是Rage 128VR价格十分低廉，比Rage Pro Turbo高不了几美元，因此备受OEM厂商欢迎。自从1998年10月发布Rage 128芯片以后，除了一个Rage 128 Pro以外，似乎找不到什么与S3、nVidia等厂商抗衡的产品。在2000年的曙光到来之际，ATI也推出了千年之作——Rage Fury MAXX，代号为“曙光女神”。从这个名字上，大家也可看出ATI对它寄予了极大的希望。此款产品支持AGP4×和S3TC，相当于把两颗Rage 128 Pro并联在一起工作，性能也相当于Rage 128 Pro的两倍，像素填充率为500M像素/s，每秒可生成1600万个多边形，这些指标与Savage 2000、Geforce256等同类产品都差不多，不过从成本角度上来讲，Rage Fury MAXX比那些竞争对手要稍逊一筹，其显存只能采用2M×32规格，而且双芯片方案价格可能高于Savage 2000、Geforce256。由于ATI一向都自己生产芯片并自行生产显示卡，因而Rage Fury MAXX很可能与OEM市场无缘，不过我们仍有兴趣看到ATI过把“女神瘾”。
#1    四、MATROX——看上去很美
　　自从MATROX推出G400以来，就一直是发烧友的宠儿和媒体的焦点。G400最大卖点是环境映射、凹凸贴图和双头显示技术，笔者在使用专为环境映射、凹凸贴图技术优化过的游戏《兵人》测试时，感觉画面效果确实很棒，可以用“凹凸尽现”几个字来形容。不过这类游戏到目前为止尚属凤毛鳞角，以后会不会有更多佳作涌现，还是一个很大的问号。G400及其贵族型产品G400 MAX在玩D3D游戏时速度很快，和nVidia的旗舰产品TNT2 Ultra的速度在伯仲之间，令人惊叹的是G400在使用最新驱动程序后玩Quake3等使用OpenGL的游戏时，测试成绩已超过了号称速度之王的Geforce256，可见G400的潜力是非常巨大的。看上去G400似乎不需接班人就可以和新生代抗衡了。笔者了解到今年MATROX将推出一款具有较高性价比的产品，用来主攻OEM市场的G450显示芯片。G450采用0.18微米生产工艺制造，性能保持在G400同一条水平线上，但价格只有十多美元，和Savage4 PRO＋以及M64差不多（注意，此为大型OEM厂芯片报价，零售市场价格可能数倍于此）。MATROX的G400系列由于价格因素导致OEM市场份额丢失殆尽，如果G450能按时推出，相信MATROX又能抢回不少应该属于自己的市场。而前一阵传得沸沸扬扬的MATROX公司将于今年推出G800显示芯片的消息，被证实是子无虚有。虽然以G400现有的实力，仍有机会在今年的芯片市场一搏，不过从G100开始，OpenGL性能就再也不是MATROX的强项了，不管G400现在的Quake3速度如何惊人，但它仍然不能算一款专业级显卡。别说3DLabs的Permedia2系列，就是nVidia的TNT2系列在专业绘图领域也远胜过G400，G400其实只能算一款性能不错的3D游戏卡而已，希望以后MATROX能开发出一款游戏、专业绘图两不误的显卡，让“G” 系列产品看上去更美。
#1    五、3dfx——一半是火焰、一半是海水
　　3dfx产品在Voodoo、Voodoo2时代一直被广大用户所看好，它们的画质和速度让广大发烧友垂涎不已。大家本来都对Voodoo 3寄予了厚望，可没想到它让人失望至极。好在3dfx赶紧投下了一颗燃烧弹（Napalm），点燃了玩家们希望的火焰。今年将发布的代号为“Napalm”的超强3D芯片VSA－100，包括Voodoo4和Voodoo5两个系列，从本质上说，它和ATI的Rage Fury MAXX是一样的，都是依靠多颗芯片一起协同工作以换取高性能。从VSA－100芯片开始，3dfx才真正支持AGP技术，像素填充率可达1000M像素／秒，而且可使用128MB显存，而且当4颗VSA－100芯片并联在一起使用时，将具有惊人的3D性能。VSA－100仍使用0.25微米的制造的工艺，这样芯片在运行时必将引发更大的热量，在集成多个VSA－100芯片的Voodoo5显示卡都不约而同装上风扇，甚至另外附加了电源，足见其发热量和功耗惊人。新一代基于VSA－100显示芯片的Voodoo4显示卡将于今年3月推出，随后更高性能的Voodoo5显示卡也将推出。好在这次3dfx兼顾低端和高端市场都推出了相应的产品，不过其最高级别集成4颗VSA－100芯片的Voodoo5 6000显示卡几乎是天价，恐怕没有哪个发烧友愿意花钱，但愿3dfx能给大家一个完美的答案。
#1    六、3DLabs——醒悟的“顽主”
　　3DLabs的顽固程度在芯片市场是有目共睹的，它的Permedia3系列产品从1998年8月公布至今，还没有几片成品面世！而且面对众多显卡厂商的责难，3DLabs的工程技术人员仍坚持认为：不是我的错，都是芯片加工厂惹的祸。的确，3DLabs所找的芯片加工厂SGS－SOMSON（ST）生产的Permedia3良品率不足50％，让众多显卡加工厂吃尽苦头。但加工厂的失职只是其中一个因素，面对市场上众多要求3DLabs提高产品研发进度的呼声，它一直都采用置之不理的态度，这些已促使3DLabs的一些合作伙伴开始考虑放弃与其合作。新千年到来之际，3DLabs好像终于有所醒悟。首先，它把Permedia3芯片的生产线由ST的工厂移至HITACHI（日立）的工厂，并且保证日后芯片的良品率可以达到90％以上。其后3DLabs又公布了下一代显示芯片Permedia4，它比Permedia3芯片针脚数更多，集成更多的晶体管。Permedia4支持AGP4×，不过性能上较之Permedia 3并无多大改进。但对习惯了新产品的广大用户来说，能看到3DLabs的新产品总是一件好事。最后是一条真正的好消息：3DLabs可能将其最高档的芯片——GAMMA、GAMMA2提供给台湾厂商。以往3DLabs只把GAMMA系列芯片设计在自己的超级显卡上，这些卡的价格高达上万元。可是如果由极具成本优势的台湾板卡厂商来制造GAMMA显卡的话，那么价格会很快降下来。今后许多没有银子的专业绘图者也许会拥有一块5000元左右的超级专业3D卡，这才是大家希望看见的，愿3DLabs这个“顽主”早日醒悟。
#1    结语
　　除了上述几大芯片厂商之外，一些异军突起的3D芯片厂商也各有动静。Glaze3d芯片虽然具有较强的3D性能，但似乎缺少相应板卡厂商的支持，前景实属难料。而提供IP内核技术的GP－1芯片的生产商GigaPixel公司，在今年已经推出性能更强的GP－2芯片，由于其研发设计的理念不同，或许它的生命力会比Glaze3d更为长久。同时，各大厂商之间的竞争，一方面大大促进3D显示技术的飞速发展，另一方面必将进一步淘汰产品开发滞后厂商，市场的格局将进一步地发生改变，但孰优孰劣、谁主浮沉，目前尚难预料，不过对于用户，拥有性价比更高的产品才是最重要的。