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发信人: COOLJ (|我也想有只雕陪着 呵呵|), 信区: Hardware
标  题: 从Voodoo1到Voodoo3看3dfx的过去和现在(下)
发信站: 荔园晨风BBS站 (Sat Jul 13 21:21:09 2002), 转信

                          开始新的“旅程”

    收购STB并停止对外供应Voodoo3的消息使帝盟和创新等生产Voodoo系列板卡的
制造商感到震惊。为了推广他们基于Voodoo2或Banshee的产品(“Creative 3D
Blaster Voodoo2和Banshee”、“Diamond Monster 3D II和Fusion”),这两家
声名显赫的多媒体巨人都投入了数百万美元,在他们取得一定市场成功并初步建立
起自己的业界形象时,却得知从此以后将没有继续生产基于3dfx图形芯片的机会。
这样的结果同时也另3dfx以前所有盟友感到愤怒,没有了Voodoo3芯片,他们将减
少赢利的机会,在激烈的市场竞争中,无形中也增加了STB这个敌人。他们现在唯
一能做的就是保持Banshee卡的高价位,同时降低TNT系列产品的价格以增大出货量
,目的是保证TNT2芯片从研发到生产的顺利进行,这样可以在此领域继续赢利。

    Scott Sellers对此却不以为然,在经历了“化友为敌”等一系列无知事件后
,3dfx还是按期独家推出了Voodoo3(请注意:是Voodoo3“显示卡”产品而不再是
 “芯片”),并不断向人们宣传它是当前最快的图形加速产品。相对3dfx以前的
王牌Voodoo2 SLI来说,V3的提高实在有限,无论速度还是画面都还是老样子。不
过它确实要比G200、Banshee、TNT等上代2D/3D加速卡快了一些(但画面还是比不
过G200和TNT),所以人们也普遍认为3dfx还会在业内继续保持领先,就像当年
Voodoo2推出时(在3D Game领域)打的Riva128、I740、G100等毫无还手之力一样


    说老实话,从Riva128(ZX)~TNT~TNT2,nVIDIA有多少进步是大家有目共睹的
;从G100~G200~G400,Matrox的提高幅度也常被人称道,但从Voodoo1推出至今,
3dfx的V3比V2 SLI和Banshee在各方面能有多大进展呢?相对竞争者的同时代产品
又有着多少不足呢?这将是下文要讨论的话题。

    在我看来,V3的3D方面比V2有两点重要提高,一是改用.25生产工艺后,频率
提升至143~183MHz,所以像素填充率有了不小的进步。二是V3的双绘图引擎比V2有
了进化。大家知道,V2虽然是集成了两个纹理单元的图形卡,但由于设计等方面原
因,这两个单元只有在游戏中使用“单步双贴图”时才同时起作用,使填充率得到
加倍。而如果游戏在单一时钟周期内仅采用一次贴图方式,那V2的第二个纹理单元
简直是浪费。因此在很多标准D3D单纹理游戏测试中,单块V2总慢于同主频、同样
有两个纹理的TNT,因为TNT是集成设计,在一个时钟内它的两个单元生成了两个单
纹理像素;而在OPEN GL的QUAKE2中,由于游戏采用双纹理方式,所以他们的得分
总是非常接近。

    这就是当时TNT能在速度上大多超过Voodoo2的本质原委,了解这点后我们在看
Voodoo3。凭借.25微米工艺,V3把V2的3D内核和Banshee的2D内核都集成在了一起
,“把两个纹理单元合在一起并优化,是Voodoo3相对上代显卡一个很重要的提高
”,这使3dfx在短期内不会被竞争者甩掉。除此以外,Voodoo3支持AGP标准,不过
它不具备AGP规范中重要的DIME传输,仅仅是个简单的AGP2X,所以和Banshee一样
是“插在AGP槽上的PCI卡”。因为PCI的标准是33MHz,AGP 1X为66MHz,所以V3这
样所谓的AGP 2X产品也可以称做“PCI ~133MHz显示卡”。

    最后一点进步是Voodoo3采用更高频宽的SDRAM作为存储器。相比V2使用的EDO
显存和纯PCI接口,SDRAM和AGP 2X使Voodoo3占得了“一点点”便宜。接下来我们
要探讨一下它的不足之处,首先不支持AGP的DIME功能意味着Voodoo3芯片还是不能
经AGP直接处理纹理(或称为游戏中所需材质),必须首先搬至本地显存,遇到那
些使用较大纹理的游戏时,这会拖V3的后腿。



AGP是否有意义

    在接受采访时,Sellers等3dfx的高级人物总是告诉我们,“AGP没有任何用处
,因为目前的AGP 2X仅能提供0.52GB的频宽,而Voodoo3使用128BIT总线、143MHz
以上的内核与显存,足以提供超过2GB频宽。”听起来似乎合理的不能再合理了,
AGP传输速度慢自然不需要采用,3dfx的文字游戏使很多人相信AGP确实无用,因为
它巧妙把本地显存和AGP概念形容为“对立”的关系。

    而我必须告诉大家的是,通常的AGP方案不是要像INTEL I740工作方式那样取
代显存来储存材质,它们应该是一种互补的关系。只有当本地显存溢出时,AGP才
开始在系统内存中储存相应材质,平时大量的纹理还是会放在显卡自带的显存中,
使用那超过2GB的频宽。但在运行游戏中不可避免的会出现异常,板载显存不可能
100%适应需要,在个别不够应付时AGP会出来帮忙。就好比你座的汽车要带上备胎
一样,但某轮胎出问题时你可以将就一会儿而不必用手推甚至买辆新车。

    如果没有AGP,3D芯片只能通过“材质交换”的方法工作。假设运行某个游戏
某场景时显存溢出,这时又碰巧需要某个256KB纹理中的64KB,此时必须先在板载
显存中清空256KB空间以储存新的纹理(清空时3D芯片的处理将暂停),然后再把
主内存中的256KB纹理读入显存,(读入新纹理时3D芯片一样要闲置),只有在板
载显存完全写入这256KB时,3D芯片才可以开始对所需的那64KB纹理进行处理,这
当然会降低效率。更倒霉的是,如果在下一个要处理的多边形中,所需的恰恰是刚
才被清空掉的那256KB材质中的某部分,那整个繁琐的读写工作又要重复一遍。这
一上一下的过程使3D处理中产生不小的瓶颈,它的表现形式就是游戏过程中出现不
可避免的丢祯或操作灵敏度的下降。如果AGP显卡有DIME功能,3D芯片就可以直接
从系统主存中读取所需的那一点点材质,虽然现阶段AGP代宽仅为0.52GB,但就像
汽车备胎一样,能直接利用总比没有的好。所以当游戏中的纹理加大时,没有
AGP DIME功能的显卡将不堪重负,而未来游戏发展的趋势正是“更大的纹理、更细
腻的画面、更高的分辨率和发色数”。

    这样的结果是不可避免的。在硬件领域,INTEL的CPU比AMD的好用时(PII、赛
扬 VS K6-2),人们就会更多地选择INTEL产品,但当AMD的K7明显超过INTEL的
Pentium~III时,消费者就会偏向AMD一方。同样是3D卡,3dfx的Voodoo比Riva128
和Mysitque好时,玩家就去买Voodoo,而当nVIDIA和Matrox以TNT2和G400超过
Voodoo3时,市场占有自然就偏向TNT2和G400。在软件领域,各个游戏开发商也和
硬件制造商一样存在竞争,哪家开发的游戏更好玩更精美,消费者就买哪家的。为
了生存与发展,程序员们除了增加游戏可玩性之外就是尽可能地提高画面水准,(
本文不谈游戏,只论硬件)对于后者最好的方式就是增大游戏中的纹理(512*512
甚至以上)和色深(32BIT真彩色),或者是依靠像“Matrox凹凸贴图(
Matrox~Bump mapping)”、“VCQ平方”及“S3纹理压缩(S3~TC)”这种先进技
术。现在市场上的产品如Savage4、G400,在有这些新技术的同时还可以支持
32BIT真彩渲染、AGP 2X(且包含DIME执行),更能适应未来游戏的发展。



32BIT色是否可有可无

    之后我们来谈色深的重要,首先大家应该清楚色深的定义。无论是多少BIT的
颜色,其每个颜色的R、G、B都是8BIT,总共24BIT(8BIT*3),在3D游戏中,所谓
的32BIT渲染其实只是增加了8BIT的透明度信息(即“Alpha透明值”),这对增强
图形的表现力是非常重要的。如果显示卡只能进行16BIT输出的话,那么这16BIT的
数据也要有Alpha值,通常为1BIT~4BIT,这样一来,屏幕上的实际颜色数就更少了
。16BIT的发色数为65536种(即2的16次方),再减去一部分Alpka值的话,您自己
算算还剩多少发色数??



    众所周知,3dfx的显卡从Voodoo1~Voodoo3都是不支持(3D游戏的)32BIT渲染
的,Sellers的解释理由是为,“游戏的流畅度必须在平均60FPS以上才可以接受,
而Voodoo3是游戏的速度之王,为了保证在高分辨率下(通常指1024*768或更高)
流畅的速度,需要牺牲32BIT的画面,而且32BIT的意义不大”。但事实证明,像上
面的AGP DIME问题一样,他再次说了谎。

    首先,16BIT色在屏幕上所表现的色彩远远低于32BIT色,最典型的现象为色彩
过度的不自然和近景中出现另人反感的色阶。表现最明显的游戏就是Id Soft最近
的大作Quake3,16BIT下Voodoo3的画面显的非常粗糙,远远低于TNT2或者G400。很
多人认为Id在Quake3中做了手脚,使16BIT画面的表现很差,但这并没有实质意义
,你最终玩到的还是Id写出的游戏,各种显卡的表现是只论结果而不论过程的。上
面这两幅游戏抓图反映了16BIT和32BIT的鲜明反差。

    如图所示:上面16BIT图像在灯光过度方面和“问号”上充满了碍眼的网格,
同时色彩显的比较昏暗,给人整体感觉不舒服,而32BIT画面就没有这些问题。这
只是游戏中的一幅静止的抓图,16BIT颜色就给人如此不舒适的感觉,如果是在连
续的动态画面中,整个屏幕都是这种图形表现的话,我真的无法忍受……。


图1

    其实Sellers也一直承认16BIT表现确实不够完美,但他同时强调速度更重要,
指出Voodoo3在16BIT色和高分辨率作为速度之王并不在乎其他。那么实际上呢?
V3在16BIT色及高分辨率下真的是速度之王吗?让我们看看左面这两张来自权威评
测机构Anandtech的测试对比表。


图2

    图1为Quake3 1.08版1024*768像素分辨率的测试,图2则是800*600,当分辨率
提高时,你会发现Voodoo3的位置下降了,而且也没有任何迹象表面Voodoo3是速度
之王。Scott Sellers总在各种场合告诉记者Voodoo3在1024*768时速度非常快,在
Anandtech的测试指明了在此种情况下速度最快的到底是哪块显卡,正确答案应该
是Matrox G400 Max。所以综合看来,Voodoo3即不是速度最快,也没有真彩画面,
这样的产品怎么能另人信服呢??Sellers当年靠Voodoo1打偏天下无敌手的能乃哪
去了?



API的作用不能忽视

    (上篇)中我们曾讲过,3dfx潜心开发的GLIDE语言和Voodoo的强劲机能相配
合是当时成功的重要途径,那时由于硬件水平问题,Windows95还没有大量普及,
微软的DirectX接口也就没什么市场,而且早期的DirectX1.0~3.0也过于简单,其
D3D部分无法在API领域和GLIDE竞争。

    微软早期的DirectX接口只能支持“光源模拟、纹理贴图、坐标转化、Z缓冲”
等少数特效,发展到6.0版后,增加了“凹凸贴图(Bump mapping)、纹理压缩(
S3-TC)、W缓冲”等,而且还优化AMD K6-2的3D NOW!指令集,最重要的改进是添
加了对“单周期-双纹理”的支持,使得TNT(2)的性能得以充分发挥。不久前发
布的Direct7.0,更是在D3D中添加了对 “硬件几何加速(T&L)”的支持。微软的
脚步真是快啊!

    DirectX这个API(API可以理解为“应用程序界面”,即沟通硬件和软件的桥
梁)从诞生至今就是完全免费并完全公开,任何硬件或软件商都可自由使用。而
3dfx却一直抱着自家的GLIDE接口不公开,企图依靠垄断API的方式战胜对手。终于
,Sellers发现和微软作对的感觉并不舒服,凭免费这着他就能把人整S,想想那时
NetScape在IE免费发放的情况下“牺牲”的是多么悲惨!!他们现在的GLIDE也一
样,性能以完全被“免费且公开”的Direct3D超越,所以Voodoo3在使用自家
GLIDE的同时,还必需对D3D做优化,3dfx绝对不敢不支持D3D,因为那样的结果只
有“死”。

    这里还有一段有意思的小插曲,Creative在一段时间前发布了一个名为“
Unified”的东东,它可以使你的TNT等卡通过D3D模拟运行那些“Only for GLIDE
”的游戏。开始时这个小东西并不成熟,有不少BUG,但到了7月28日的1.16版时情
况有了不小的改进,很多以前只能用于GLIDE的PC游戏或模拟器都可以使用TNT(2
)正常运行了。创新的Unified不但可以运行GLIDE游戏,甚至还可以支持Voodoo及
GLIDE所不能支持的32BIT色、256*256以上的大纹理、8BIT模板缓冲、24BIT以上的
Z缓冲……,怎么样,是不是很厉害!

    很多Voodoo3的追寻者告诉我,“GLIDE太优秀了,TNT都要靠Unified 转化为
D3D去模拟它。”在他们看来,Creative推出Unified是因为GLIDE好,而实际却恰
恰相反。上文分析过,GLIDE兼容性优势是现阶段Voodoo3较大的卖点,Creative等
由于对3dfx不将V3芯片出售给他们而怀恨在心(宣传Banshee、Voodoo2等3dfx芯片
产品时仍出了几百万美元,现在没了V3能不气嘛!),同时他们又必须使自己的
TNT或Savage系列主流产品在这一点上打败3dfx。所以,Creative推出Unified真正
的目的在于狠狠打击3dfx的现有优势力量及Voodoo3的市场占有率,从而在第四代
显卡的较量中,取得宝贵的一席之地!

    创新的这个软件可以说要了3dfx的命,以前有很多专门为GLIDE写的游戏在没
有开发商PATCH的情况也能正常运行于TNT系列卡,Unified和新版Direct3D的默契
配合,使3dfx在硬件技术全面落后的同时,API的支持上也遭到了前所未有的打击




新的历史篇章

    无论何时何地,——“落后就要挨打”,这是多少年来劳动人民战斗经验的总
结。在3D加速卡领域同样不例外。Voodoo时代,Sellers看准了时代的潮流,领导
了3D硬件和游戏的革命,他那时的眼光确实要比nVIDIA、Matrox、S3等长远,所以
Voodoo1在市场上所向披靡,NV1~Riva128、Mystique170~220、S3 Virge系列等根
本无法和Voodoo1的效果相提并论。Voodoo2时代,以G200、TNT、Savage3D为代表
的产品在综合硬件性能上已经不输于它,甚至有超越的可能。在此时,Sellers并
没有认清潮流的发展变化和游戏玩家的需要,把Banshee和Voodoo2合在一起并超频
就作为Voodoo3拿了出来,它充其量其实只是非常快的Voodoo1而已。而nVIDIA和
Matrox则继续努力:完善硬件机能、改进驱动、开拓市场……,终于在新一代产品
竞争中领先于3dfx,因为谁也不会看到TNT2是若干Riva128的组合;G400是N个
G100的叠加。同时微软在DirectX方面所做出的努力也不可忽视,它为TNT2、G400
战胜Voodoo3提供了良好的API保障。

    在处理器领域有著名的摩尔定律,认为微处理器每18个月性能就会翻一番。在
3D加速卡领域,这个数字被提升到了12个月,并且还有进一步缩短的趋势。因此没
有谁会永远赢,即使当初看起来强大的3dfx或精明强干的Scott Sellers也一样。
nVIDIA和Matrox等则是不断进取的公司,因为他们更明白“适者生存”是什么意思


    也许你觉得我对3dfx的成绩过分低估了,但实际情况会比你想象的还糟糕。产
品受欢迎的程度最终将表现在公司业绩上,从今年一季度开始,3dfx的财政状况就
不妙。4月30日截至的该季度的财政状况表面,3dfx公司的收入从去年同期的50,
008,000美元下降到了4,0444,000的万美元。同时STB System的收入也有所下降,
比去年同期相比下降了175,000美元。三季度时3dfx的财政状况仍非常槽糕,股票
一再下跌,数周前每股市值仅为9美元(稍有股票常识的朋友都应该明白,这简直
是垃圾股)。而业内人士估计3dfx股票的低潮期仍将持续一段时间,原因应该是
nVIDIA发布的革命性的3D芯片Geforce256(NV10)非常强大,而3dfx目前尚无产品
可与之对抗。谣言盛传Voodoo4将推迟上市,几天后3dfx的CEO亲口证实了此事,原
因是财政问题。V4的具体上市时间预计在明年二月,但此时nVIDIA的NV15也许已经
出台了。



未来的命运

    现在3dfx唯一能努力的就是搞好下阶段Voodoo4、5的研制开发,以便能从逆境
中走出。这些新的芯片离发布还有一段时间,目前只能向大家介绍一些大致情况,
如果有可能,我们将在短期内为您做详细介绍。

    进展是3dfx以后的产品可以支持32/64MB或更高的显存,这使那些不喜欢
Voodoo3仅支持16MB的玩家感到满意。更好的是Voodoo4以后的3dfx显卡也会有
32BIT色和Z缓冲的支持了,看来Sellers很清楚如果再没有这些功能的话,3dfx将
会死掉。除了时钟频率、显存等提高外,3dfx还有一些其他技术将融合在新产品中
,那就是T-Buffer和FXT1压缩。

    3dfx号称T-Buffe能使3D游戏达到照片般的效果,它由四部分组成,分别是“
全屏抗锯齿”、“景深处理”、“动态模糊效果”和“柔和光影及反射”。FXT1则
是一种和S3TC很类似的处理方法,最大压缩率为8:1(比S3TC的6:1略高),不但支
持Windows下的D3D,还可以用语Linus系统。因为还没有测试样品,所以不能确定
这些新技术的实际应用效果如何,也无法肯定这些技术能否使3dfx在未来的竞争中
领先对手,因为nVIDIA也会在那时发布传说中的NV15或是NV20,而Matrox也将推出
比G400 Max还强劲数倍的新产品。

    3dfx究竟能否在未来激烈的竞争中继续生存下去呢?明年此时还会有VoodooX
代这个品牌吗?让我们一起为Sellers祈祷吧!


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据说很飘忽的人

※ 修改:·COOLJ 於 Jul 13 21:21:21 修改本文·[FROM: 192.168.36.178]
※ 来源:·荔园晨风BBS站 bbs.szu.edu.cn·[FROM: 192.168.36.178]


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