1、风雨二十五载蓦然回首看ATI显卡发展之路风雨二十五载！蓦然回首看ATI显卡发展之路导读：过往的回忆2010年已经近半，回首看当今的显卡市场早已非当年群雄逐鹿的局面，3DFX、S3、Matorx、XGI昔日的老牌厂商随着时间地推移纷纷相继没落或死去，留下的只有记忆中的点点滴滴和怅然的落寞。图形技术的不断革新，“革”掉了许多厂商的命，换来的是一次次的进步和不断攀越的性能高峰，留下来的是坚忍不拔和勇于创新的两个孤胆英雄。在此，我们首先向以往在图形技术领域做出贡献的诸多老一辈厂商致以崇高的敬意，没有他们就没有我们今天所能享受的无与伦比的视觉享受和游戏体验。而更重要的是，我们要记住当今显卡市场的两大巨头
2、，是他们的坚忍不拔和勇于创新才推动了图形技术发展至今，并让人们对未来图形技术的发展高度充满期待。没错，他们就是ATI和NVIDIA。当然，ATI和NVIDIA也并非“井水不犯河水”和谐发展，两家厂商以往数年你争我夺的“肥皂剧”熟悉的玩家应该相当清楚，这里就没有必要再一一道来。没有竞争就没有发展，正是因为二者都不想被对方轻易超越，都不断完善和提高自身，才奠定了当今显卡市场两大巨头的地位，也才让图形技术有了目前的发展高度。从2009到2010，以新一代的图形API DX11为中心， ATI与NVIDIA的你争我夺依然轮回式地继续，这边先发制人、提早半年发布DX11显卡抢得先机，那边就毫不示弱、蛰伏
3、以待推出全新架构GF100予以回应。虽然每一次的对抗过程不同，但每一次的争夺情景又都好似当年。过往的岁月，两家之间有太多的故事值得回忆，历史不能重演，而此刻的只言片语又着实单薄。我们只能退而求其次，二者择其一，这里先从历史稍长的ATI说起1985年，关键词：何国源、ATI说起ATI，每一个显卡玩家都不会陌生当今两大显卡厂商之一，也是唯一能和NVIDIA一较高下的对手。ATI从起初一家默默无闻的小公司发展至今已经满满走过25载，而这期间的风风雨雨值得我们回味一番。任何事物的发展都有一个源头，说起ATI的历史就不得不提到创始人何国源。ATI创始人、ATI原总裁兼CEO的何国源一生颇为传奇，于195
4、0年出生在广州新会的一个当时不太富裕的家庭。何国源的父亲曾教过书，后来因家境贫寒和生活所迫背井离乡到香港打工，不过家里的生活依然非常拮据，温饱仍得不到保证。何国源是家里最小的孩子，但从小就非常懂事，为了贴补家用，他就在家里附近的空地上种菜，再将收成的蔬菜卖钱帮助家里。卖菜赚的钱太少，因此何国源又开始编草帽卖钱。何国源经常在课堂上偷偷编草帽，不过他并没有因此而耽误了学习。ATI创始人：何国源1962年，何国源一家来到香港跟父亲团聚。由于经济条件差，一家人只能挤在一间很小的单间公寓里。整个少年时代，何国源感到最沮丧的就是为什么自己总是那么小，为什么自己还不到18岁。1970年，刚刚中学毕业的何国源
5、便进入社会工作，但当时的社会形势很差，一个中学生很难找到工作。很多同学留在香港或到外国留学，可这对家境贫寒的何囯源来说很不现。后来他得知去台湾读书很便宜，每个月读书生活费很低。于是，20岁的何国源只身来到台湾，就读台湾成功大学电子工程系，而这也成为何国源的第一个人生转折点。4年后，何国源毕业并成功获得电子工程学士学位。为了养家，他放弃了继续深造的机会，回到香港并在数控系统找到了他的第一份正式工作。当时他在数控系统任职产品总经理，四个月后被提升作品管电脑工程师，待遇也随之增长。一年以后数控系统倒闭，何国源随即跳槽到飞利浦任职制造总管一职。种种机缘，1980年何国源坐到了香港王氏电子公司总经理的位
6、置。开始的时候，总经理的薪水并不比他原来工作的时候高，但这个高级管理层的职位，可以让把他以前工作中学过的种种知识综合运用上，这恰恰是何国源所看重的。何囯源在王氏电子短短的一年里就让公司规模从100人迅速发展到2000人，而其薪水也从原本的十几万港币猛增到五十万美金一年。不过何国源并非那种安于现状的人，1983年厌倦了打工生活的何国源陪同一位移民到加拿大的校友来到多伦多，从此踏上了他曲折的异国他乡创业之路。ATI三巨头1984年，何国源移民加拿大，遗憾的是尽管他拥有近10年的工作经验仍然找不到和专业相关的工作。然而何国源并未放弃，1985年他和另外两个香港移民，Benny Lau（原ATI产品开
7、发副总裁）和Lee Lau（原ATI策略计划副总裁）共同创建了属于他们自己的公司Array Technology Industry，也就是我们今天熟知的ATI。和许多同时代的IT英雄类似，何国源的ATI诞生在加拿大多伦多北部安大略省马克姆小镇的一件车库里。当时三人的全部积蓄也不过30万加元，而创建一家电脑公司需要大笔资金，以他们当时的实力很不现实，所以何国源决定瞄准创业成本较低的计算机图形领域。否则，我们今天有可能看到的不是ATI，而是又一家戴尔或者联想。1987年，关键词：第一代、EGA/VGA WonderATI图形芯片处女作：EGA/VGA Wonder事实上，从1985到1995的十年
8、间，PC图形技术一直处于2D时代。不过ATI看到了图形技术发展迅速，为了更好的发展决定不再仅仅制造基本的2D图像芯片。在致力OEM订单的同时，ATI也开始注重塑造自己的品牌形象，将重点放在自己品牌的产品上。1987年，ATI推出了EGA Wonder 显卡系列，无论在技术上还是功能上相比IBM自家的图形适配器都有很大提升，是一种能应用与市场上任何一种图形界面、软件和显示器的单卡，为传统PC提供了更高速度的显示图像，并引起了很多PC制造商和个人用户的兴趣，并成为当时ATI主要的零售产品。1988年，采用ISA总线的VGA Wonder受到了更多用户的欢迎，衍生了许多产品，并成就了后来著名的All
9、 in Wonder系列。EGA Wonder不过早一些的EGA Wonder主显示芯片并非ATI自行设计，而是采用了当时的CHIPS P86C435芯片，而显卡的时钟芯片才真正出自ATI自家的16800-0，另外显卡还配备了256KB显存，所以显示速度方面得到了很大改善。ATI早期的11800-1主显示芯片直到1988年VGA Wonder的推出，ATI才真正意义上有了自己第一款图形卡。显卡基于ISA总线，基于ATI自行生产的118800-1主显示芯片设计，搭配ATI 18830-2时钟芯片以及inmos A-G171S-35C DAC芯片的组合，配备512KB至1MB显存，相比EGA Wo
10、nder性能上又有了提高。VGA WonderVGA Wonder XLVGA Wonder系列型号包括了VGA Integra、VGA Wonder、VGA Wonder +、VGA Wonder XL、以及第一代图形芯片的巅峰之作，基于ATI 28800-6芯片的VGS WONDER XL 24显示卡等等。得益于EGA/VGA Wonder的走红，ATI也从此名声大振。1991年，关键词： Mach8、Windows优化ATI第二代图形芯片：Mach8前面提到过，当时图形显示适配器（当时称为VGA Card）唯一的功能就是图像输出，而真正的图形运算则全部依靠CPU，那个年代并没有什么现在流
11、行的硬件加速之类的技术。随着微软新一代Windows操作系统出现之后，以往的显示适配器就不堪重负了。Mach8（38800-1）芯片1991年5月，ATI发布了新一代的Mach8（ATI 38800-1）系列产品，这也是ATI第二代图形显示芯片。这款产品针对微软Windows操作系统优化，通过一颗专门的芯片来处理图形运算，从而很大程度上减轻了CPU的压力，让Windows界面运行起来非常流畅，并且使图形化操作系统资源消耗大大降低。Graphics UltraMach8系列产品型号不少，最高端的当为Graphics Ultra。该卡基于VGA Wonder XL 24的ATI 28800-6主显
12、示芯片，另外还搭配新一代的Mach8（38800-1）图形处理芯片以及inmos的FIMSG176J-802 DAC芯片，并且配备了1MB的显存，双芯片的加入大大增强了绘图能力。除此之外，Mach8系列还包括了8514-Ultra、VGA Wonder GT、Graphics Vantage等型号，这里就不再一一赘述了。1992年，关键词：图形加速、Mach32ATI第三代图形芯片：Mach32Mach 32（ATI 68800）芯片就在Mach8发布的一年之后，ATI又迅速推出了第三代的Mach32（ATI 68800）系列芯片。该芯片集成了图形控制器以及图形加速器，支持32bit真彩输出。
13、在针对Windows优化的同时还加入了对Linux操作系统的支持。不过1989年ATI参与了当时业界著名的VESA标准的建立，所以Mach32也同时推出了支持32bit VESA Local Bus接口和PCI接口等多种版本，产品型号也相当众多。不过该系列产品中当以Graphics Ulta Pro为代表作，显卡基于Mach32（ATI 68800）主芯片，辅以ATI 68875的DAC芯片，同时还配备了2MB显存，得益于双芯片的加入，显卡性能再次提升。Graphics Ulta Pro另外，该系列显卡包括：VLB MACH 32（2MB DRAM）、VLB MACH 32（2MB VRAM）
14、、MACH32 VESA（2MB VRAM）、MACH32 VESA (2MB DRAM)、Graphics Ultra Plus（1-2 MB DRAM）、Graphics Wonder（1-2MB DRAM）、Graphics XLR等等。区别于以往单纯具备显示功能的VGA Card，具备图形处理能力的显卡被称为Graphics Card，也就是图形加速卡，它的加入促进了Windows操作系统的普及，让个人电脑走进了图形化时代。1994年，关键词：Mach64、视频加速图形技术的进一步发展使个人电脑由图形化进入多媒体时代，以往的2D图形Graphics Card处理起来还游刃有余，但越来越
15、多的视频编码让CPU再次陷入泥潭。1994年，迫于当时多媒体显卡的需求，ATI发布了Mach64芯片。同时这也是当时全球首款支持从YUV到RGB色彩转换功能的芯片，铸造了个人电脑提供视频加速的里程碑。由此显卡代替处理器负责处理视频的逐行扫描，可以进行流畅的MPEG-1和AVI软件播放，而无需再购买价格昂贵的硬件解码器。发布当年的Graphics Xpression和Graphics Pro Turo就是代表产品。Mach64 GX、Mach64 CT以及Mach64 VT芯片第二年，ATI在Mach64的基础上推出了Mach-64VT芯片，后者在前者的基础上加入了X轴和Y轴过滤。也就是说，以前
16、320x240的分辨率放大到1024x768分辨率也不会出现色块。Mach64出色的多媒体性能奠定了ATI在多媒体处理领域的领先地位。与前面一样，为了与单纯图形加速功能的Graphics Card区别，具备视频解码功能的显卡称为Video Card，也就是视频加速卡。ATI Video Charger该系列产品包括：Graphics Pro Turbo（Mach64 GX、2MB or 4MB VRAM）、Graphics Pro Turbo 1600（Mach64 GX、2MB or 4MB VRAM）、Graphics Xpression（Mach64 GX or Mach64 CT、1M
17、B-2MB VRAM）、Winboost（Mach64GX or Mach64CT 、1MB-2MB）、Wincharger（Mach64GX or Mach64CT 、1MB-2MB）、Winturbo（Mach64 GX 、1MB-2MB VRAM）、Video Charger（Mach64 VT、1MB-2MB）、Video Xpression（Mach64 VT-2、1MB-2MB）、Video Xpression+（Mach64 VT-2,1MB-2MB）。至此ATI就由诞生走完了第一个阶段，前面介绍的四代产品由最基础的显示输出到2D图形处理再到后来的视频加速，经历了一个完整的发展成
18、长期。而接下来就要进入全新的3D图形世界，ATI又如何面对呢？1996年，关键词：3D加速、3D Rage到了90年代中期，图形技术的发展达到了一个新的顶峰，传统的2D显示技术早已不能满足人们的需求了，而整个图形技术领域也在酝酿一场革命。一方面PS等游戏机的面世收到了数以万计玩家的追捧，当时的图形厂商也看到了游戏市场的巨大利润，不过同时代的PC图形处理能力与前者还有很大差距，迫切需要强大图形运算能力的显卡加入；另一方面，游戏领域已经萌发了3D的雏形，事实上当时PS等游戏机上已经出现了少量的3D游戏，并且吸引了一大批玩家。由此，2D到3D转变迫在眉睫，3D世界正式开启。在那个群雄逐鹿的年代，众多
19、图形厂商都纷纷推出旗下的第一代3D显示卡，例如NVIDIA的NV1、Matrox的Mlennium以及Mystique、PowerVR的PCX1、S3的Virge3D等等，并冠以“3D加速卡”的美名。不过那时所谓“3D”严格来讲只能算是“2.5D”，它们提供的3D加速功能相当有限，而且图形应用程序接口也都是自家定制的API，各自为战。而此时的ATI虽然在2D图形卡跟多媒体处理方面颇有作为，但在3D这一新生领域尚属小弟，尽管如此，ATI也随后推出了自己的第一代3D图形芯片（同时也是ATI第五代图形芯片），进军3D战场。ATI第一代3D图形卡：3D Rage3D Rage1996年ATI第一款3D
20、显示芯片ATI 3D Rage正式面世，和S3的Virge一样属于第一代3D显卡的典型代表作。ATI 3D Rage是当时3D性能最全面的显卡，2D核心继承于Mach64，并增加了3D处理功能。同时具备一条渲染管线跟一个TMU，制程为0.5微米，配备了2MB的显存，并支持MPGE-1硬件加速。不过虽然它提供了诸如光源处理之类的3D加速特性，但却不支持硬件Z-buffer，所以还算不上真正意义的3D显卡。然而最致命的还在于3D Rage存在严重的兼容性问题，致使市场接受度极低，不过当时NVIDIA的NV1也在兼容性问题上触了礁，这也是第一代3D加速卡的通病，而问题的关键就在于各个厂商之间缺乏统一
21、的API，各自为战的结果就是大家都尝不到甜头。1997年，关键词： 3D Rage II、硬件DVD加速改进产品：3D Rage II3D Rage II3D Rage由于兼容性问题很快淡出市场，不过ATI并没有因此收到太大影响。并于6个月后的1997年推出了全新改进的3D Rage II 。虽然从命名上看这似乎是ATI的第二代3D图形加速显卡，但事实上它才是真正意义上的第一款3D芯片。3D RAGE 2修正了上代产品致命的兼容性问题， 2D方面采用了重新设计的MACH 64 GUI引擎，性能得到提升。显存方面搭配了24MB的单循环EDO或高速的SGRAM。3D RAGE II芯片的另一个增强
22、，是3D RAGE的座脚兼容加速版。而第二代的PCI总线令它的2D性能增加了20%，此外还新增了MPEG-2 (DVD)播放功能。这款芯片还支持微软Direct3D、Reality Lab、QuickDraw 3D Rave、Criterion RenderWare和Argonaut BRender的驱动程序。专业的3D和CAD用户可得到OpenGL驱动程序，AutoCAD用户可得到Heidi驱动程序。驱动程序亦支持数个操作系统，包括Windows 95、Windows NT、Mac OS和OS/2。ATI还配备了RAGE II的ImpacTV电视编码芯片。总的来说3D Rage II支持双线
23、性、三线性过滤、Z-buffer和一些Direct3D材质混和模式，不过像素过滤只是比S3的ViRGE略好，相比当时的其它产品只能算是中规中矩。硬件DVD视频加速：3D Rage II+DVD3D Rage II+DVDATI在多媒体视频方面的天分始于MACH 64。从这个时期开始，ATI的视频技术就不断积累革新，特别是在DVD解压方面颇有建树。3D Rage II同样继承了MACH 64-VT的视频技术。而此后的3D RAGE II + DVD更是业界首款具备动态补偿（motion compensation）的图形芯片，此举大幅降低CPU在做软解压DVD时的负担。虽然后来在1998年S3的S
24、avage 3D曾一度抢了DVD视频回放加速之王的桂冠，但很快ATI就以RAGE 128GL革新的硬件iDCT（inverse discrete cosine transfer逆离散余弦）一举夺回DVD加速之王的头衔，而这一技术也延续了将近两年 。首次采用AGP总线：3D Rage Pro3D Rage Pro同年4月，ATI再接再厉推出了第三代的RAGE显示芯片3D Rage Pro。ATI为这款芯片新增了三角形设定引擎，并且透视法修正算法也得到了改进，同时增强距离模糊和透明化效果。此外还新增了反射高光效果和增强了影像播放功能，尤其是DVD播放。3D Rage Pro芯片的另一大卖点是首次加
25、入了对Intel的AGP接口的支持，支持边带寻址和AGP 2X。3D Rage Pro支持最高8MBSGRAM或16MBWRAM。AGP总线的高带宽特性令Rage Pro的MPEG-2加速性能得以提升，使得ATI当时的DVD回放性能更进一步。这使得ATI得到了更多OEM厂商的重视，大批的OEM订单使ATI公司在1998年的收入也翻了一番。强大的多媒体显卡：Rage 128Rage 128转眼进入1998年，而这一年3D显卡大战也愈加白热化。此时的NVIDIA、3DFX、MATROX、S3等厂商纷纷拿出自己的绝活，推出了一系列优秀的产品。而此时，ATI也祭出Rage Pro的继承者Rage 12
26、8。 这款产品一推出矛头就直指VOODOO 2跟TNT ，ATI的目标就是要在性能功能上全面超越后两者，而当时ATI也似乎做到了这一点，特别是在画质方面。Rage 128是ATI首枚128bit 3D芯片，支持AGP 4X接口、硬件MPEG-2加速。该产品的一大卖点就是专门为32bit色设计，从16bit色到32bit色的性能下降不到5，这在当时是相当惊人的。在性能上，ATI推出的RAGE 128并不是当时顶尖的，不过RAGE 128胜在各项性能指标都非常平均。不仅在DVD动态插值补偿方面依然占据优势外，更有支持VIVO和ALL-IN-WONDER的显卡版本。在当时看来，这已经算是功能非常强大
27、的多媒体显卡。Rage 128也分为高低型号，以面向不同用户群。当时型号非常多，包括Rage 128 VR、Rage 128 GL、Rage 128 GL、Rage 128 Pro等。落败的“女神”：Rage Fury MAXXRage Fury MAXX转眼间又到了千禧年，这时候有一家显卡厂商在这场硝烟弥漫的3D战争中渐渐显露出王者风范，大有接替昔日王者3DFX的趋势，而那正是NVIDIA。当时的NVIDIA兼具出色的研发实力和优秀的市场策略，不过其杀手锏还在于新一代的产品总是要比其它竞争对手提前发布，占尽市场先机。而这次，NV更是抢先推出革命性的GeForce 256，让众多厂商一时间毫无
28、还击之力。ATI的Rage 128跟128 Pro虽然优秀，但二者都姗姗来迟，而这次更是让NV打了个措手不及。面对强大先进的GeForce 256，ATI想要在短期内拿出一款全新架构的产品与之抗衡实在是有些困难，但又不能坐以待毙任凭NV在市场上示威。一番权衡之下，ATI决定采用刚刚在Rage 128 Pro研发成功的Dual ASIC双芯片技术，开展“曙光女神计划”。Rage Fury MAXX就是传说中的ATI“曙光女神”，这款产品实际上就是将两枚Rage 128 Pro芯片安装到单张板卡上，并用Dual ASIC技术连接起来。每颗芯片独享32M三星G7显存，共计64M。ATI使用的多核心并
29、联技术跟3DFX的SLI不同，称为AFR(Alternate Frame Rendering)，按照ATI的说法，AFR要比SLI更加高效。该卡的填充率500 Mpixel/sec fill rate，完全的OpenGL ICD, Direct3D以及DirectX，支持AGP 1x/2x/4x和Hardware DVD。但不管怎样，Rage Fury MAXX本质上就是两张Rage 128 Pro并联在一起，理想情况下其最大性能也就不过是128 Pro的两倍。由于缺乏先进的特性，这款ATI仓促应敌的产品只不过是一款臃肿的过气产品，市场反应自然不佳。随着女神的落败，ATI也结束了这场3D战争的
30、第一阶段。在这个群雄逐鹿的年代，ATI前期的产品显得还很稚嫩，特别是在3D性能跟兼容性方面。而到了中后期，虽然ATI已经能够拿出性能出色、功能齐全的产品，但每次新产品的发布在时间上总是落后于竞争对手，所以并未抢得市场先机，一直比较被动。2000年，关键词：Radeon、镭进入千禧年之后，图形市场风云突变，其中最令人震惊的事件莫过于昔日王者3DFX被NVIDIA收购，NVIDIA正式接替3DFX成为新的王者。而其它厂商如S3、Matorx等也都因为缺乏能够与GeForce相抗衡的产品而逐渐走向低谷，或退居二线改做低端卡或开拓其它市场。而只有ATI仍然坚持下来，继续与NVIDIA抗衡。面对有首款G
31、PU之称GeForce 256的强劲攻势，ATI于2000年年中发布了划时代产品Radeon（镭）显示核心。Radeon芯片采用0.18微米工艺制造，拥有3千万颗晶体管，具有2条着色管线，每个着色管线具有3个光栅处理器。除了同样拥有T&L外，该芯片首次支持DirectX 7.0以及DirectX 8.0的部分特性，具备当时先进的硬件几何变形，光照效果和图像剪切等功能，并可以搭配DDR显存,在性能上完全可以与对手的旗舰产品一较高下。至此，PC独立显卡市场格局重新划分，形成了延续至今的A/N 两大阵营对持的局面，两大巨头之间的竞争也演化为Radeon和GeForce两大品牌的PK。Radeon V
32、E和LE显示芯片事实上在Radeon纸面发布测试结果的时候，相当多的测试显示其性能比NVIDIA当时最高端GeForce 2 GTS都要好。然而老谋深算的NVIDIA早有预谋，在Radeon发布之际随即发布了一款强力雷管驱动，使得ATI在诸如Quake3中的性能领先全部消失了，GeForce 2 GTS再次成为性能王者。不过Radeon出色的画质跟先进的架构仍不失为一款优秀的显卡。而且融合了ATI顶尖的多媒体加速功能，Radeon还是受到多玩家的欢迎和选择。可以说Radeon不光是ATI跨入DirectX 7.0时代后最成功的一款显示芯片，同时对ATI以后的产品产生极大影响，直到今天ATI产品依然延用“Radeon”来命名。与NVIDIA GeForce 2系列显示芯片的详细划分一样，ATI也将Radeon根据当时的市场情况划分为多个版本，包括Radeon（标准版）、Radeon SE（高频版）、Radeon VE（双头显示，精简C
