在23年时光里,NVIDIA是如何从小虾米变大鲸鱼?

在23年时光里,NVIDIA是如何从小虾米变大鲸鱼?

日前,NVIDIA 发表新显卡 GTX1080,该显卡採用帕斯卡架构,製程工艺也升级为 16nm Finfet。显示记忆体为 8 GB,峰值功耗为 180W。在发表会的游戏展示中,平均帧数达到了 61 帧,GPU 温度为 67℃。

其实,现在威风八面的 NVIDIA,也并非生来如此,NVIDIA 在 GPU 方面的地位,也是经过艰苦卓绝的市场竞争,并在一系列机缘巧合下的结果,今天一起回顾一下 NVIDIA 的逆袭之旅。

昔日的霸主们

想当年,从事显卡开发的厂家 远 不止现在的 NVIDIA、AMD、Intel 等少数几家公司,在 NVIDIA 展露头角之前,Trident、S3、3dfx 等公司都曾称雄一时。

在23年时光里,NVIDIA是如何从小虾米变大鲸鱼?

Trident 是 SVGA 时代的王者,曾凭借 Trident 8900/9000 系列牢牢的坐 稳 了市场,但在遭遇 S3 挑战——Trident 9680 在中高阶领域技不如人,而中低阶显卡因为 Intel 的 杀 入,使 Trident 在高阶市场失利后,在低阶市场也失去了安生立命之地,最终逐渐没落。

S3 在 2D 时代曾经大红大紫,依靠自身在 2D 领域的技术实力击败了昔日的王者 Trident,S3 765 更是一代经典,不知道是否是因为 2D 画质方面的造诣过于出色,迟 滞了其在 3D 技术上的发展,S3 Virge 在 Z-buffering、Doubling buffering、Shading、Atmospheric effect、Lighting 等 3D 加速功能方面的表现并不理想,甚至因在一些游戏场景下表现不佳,进而获得了「3D 减速卡」的「美名」,游戏玩家往往将 S3 的卡作为 2D 卡,配上一张 Voodoo 来弥补 S3 显卡 3D 性能的短缺。加上 S3 的驱动问题 迟迟 得不到改善——Savage 2000 Diamond Viper II 虽然在理论上具有与 NVIDIAGeForce 256 一较高下的可能性,但因驱动问题,致使 S3 的显卡在竞争对手面前败下阵来。

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之后 S3 被 VIA 收购,但依旧难有起色。在 2011 年 VIA 先把 S3 卖给了 HTC,虽然业界曾经期待 S3 能借助 HTC 在行动载具复活,然后随着 HTC 的江河日下,S3 的借助 HTC 复活的可能性已接近于零。然后东边不亮西边亮,在 2013 年上海兆芯进而获得了 S3 的部分技术,进而研发出用于机上盒的 Elite1000,这恐怕是 S3 留下的最后遗产。

NVIDIA 伺机崛起

之前说过 S3 的显卡因为 3D 性能有限,游戏玩家往往配张 Voodoo 来弥补 S3 显卡 3D 性能不足的缺陷。而 Voodoo 正是 3Dfx 公司的杰作,在 3D 加速卡的市场佔有率曾达到过 85%,如此高的市场佔有率自然导致众多 3D 游戏纷纷围绕 3Dfx 的 Glide 进行开发,进而使 Glide 引擎一度称雄 3D 游戏领域。

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但成也 Glide,败也 Glide。由于 3Dfx 公司没有抓住机遇推出将 2D 显卡和 3D 显卡合二为一的产品,而且 Glide 引擎授权费异常昂贵,这就给后来者一个弯道超车的机会。

在遭到竞争对手冲击的同时,3Dfx 公司又在经营策略上下了一步臭棋,收购了板卡製造厂商 STB,使 3Dfx 公司从 GPU 供应商变成了显卡製造商,这种做法直接将其他板卡製造商打到自己的对立面,使 NVIDIA 获得了众多板卡製造商的支持。在众多板卡製造商+微软的 DirextX+NVIDIA 的显卡的联合打击下,3Dfx 公司受到了严重冲击,Glide 也逐渐被抛弃。而 NVIDIA 则成为一颗新星正冉冉升起。

将昔日霸主甩在身后

NVIDIA 成立于 1993 年,早起的 NV1 和 NV2 并不成功,真正使 NVIDIA 展露头角的是 Riva 128。Riva 128 像素填充率为 100Mpixel/s,支援微软的 Direct 3D 标準,在能效上超越了 3Dfx 的 Voodoo 和 ATI 的 Rage Pro,加上价格低廉获得了整机厂的青睐。

之后,NVIDIA 又发表了 RIVA 128ZX,并支持 OpenGL,并随着越来越多的游戏公司支援 OpenGL 和 Direct3D,3Dfx 公司的 Glide 逐渐有成为鸡肋的趋势。但真正使 NVIDIA 实现逆袭的却是 Riva TNT。这个 TNT 可不是炸药,而是 TwiN Texel 的意思——拥有 2 条 32 位像素流水线的架构,每条流水线有 1 个 TMU,每个週期可并行处理两个像素。这使得 RIVA TNT 的像素填充率达 250 M Texels/s。虽然因为製造工艺的问题,导致 RIVA TNT 的主频没有达到预期水準,但因为之前提到的原因,众多显卡製造商站到了 3Dfx 公司的对立面,加入了 NVIDIA 阵营,使 RIVA TNT 的综合性能虽然略逊色于 Voodoo 2,但依旧实现了商业上的成功。接着,NVIDIA 乘胜追击,推出了 Riva TNT2,彻底击败了 Voodoo 3,使 NVIDIA 成为新的霸主。

在 1999 年,NVIDIA 发表了 GeForce 256。相对于 RIVA TNT2,GeForce 256 增加了 Pixel Shader 流水线的数目,性能得到较大提升,并将 3Dfx 和 S3 这些昔日霸主彻底抛在身后,唯独 ATI 的 Radeon 尚具一拼之力。

NVIDIA 与 ATI

2000 年,NVIDIA 发表了 GeForce 2,其理论性能是 GeForce 256 的 3.3 倍。但因为 GeForce 2 的记忆体频宽上存在缺失,而且没有记忆体频宽节省技术,致使其在游戏中的实际表现并没有达到理论预期。

与此同时,ATI 的 Radeon 256 问世,Radeon 256 支持 DirectX 7.0 以及 DirectX 8.0 的部分特性,具备当时先进的硬体几何变形,光照效果和图像剪切等功能,并可以搭配 DDR 并支持三重纹理贴图,在很多测试中的表现比 GeForce 2 好。

然后,由于当时支持三重纹理贴图的程式太少,加上 NVIDIA 及时更新驱动,最终使 GeForce 2 与 Radeon 256 的竞争中取得优势。随后,NVIDIA 对 GeForce 2 进行改进,GeForce 2 MX 则是集中改进版本中最成功的一款,GeForce 2 MX400 更是因为 CS 的流行而成为很多游戏玩家和网咖的标準配置。

2001 年,採用 R200 核心的 Radeon 8500 虽然曾经取得过对 GeForce 3 的优势,但 NVIDIA 在 2002 年发表 GeForce4 MX 系列显卡后,NVIDIA 重新确立起自己的优势。正如花无百日红,ATI 基于 R300 核心开发的 Radeon 9700 Pro 瞬间给 NVIDIA 一记回马枪,在性能上胜过 NVIDIA 上一代的 GeForce 4 Ti 4600/4800。

就在 NVIDIA 推出 FX 5800 Ultra 重新夺回王者宝座没多久,ATI 发表了 Radeon 9800 Pro 再度把 NVIDIA 踩在脚下 为了应对 Radeon 9800 Pro,NVIDIA 发表了 FX 5900 Ultra 与 FX 5900 然后 ATI 发表 Radeon 9800 XT 再然后 NVIDI A 发表 FX 5950 Ultra. 就性能而言,FX 5950 Ultra 与 Radeon 9800 XT 综合性能不相伯仲。

接下来,NVIDIA 和 ATI 又推出了 Geforce 6800 Ultra、GeForce 6800 GT 与 Radeon X800 Pro、Radeon X800 XT 杀 得难解难分,并最终以 NVIDIA 推出 GeForce 7800 GTX 获得胜利而告终——即便技术优势仅仅保持了半年,就被 ATI 推出的 Radeon X1950 XTX 扳回一城。然后,NVIDIA 推出 GeForce 8800 Ultra 和 Geforce 8800GTX 击败 Radeon HD2900 XTNVIDIA 和 ATI 一直保持着你追我赶,交替领先的格局,直到 2006 年 AMD 收购 ATI。

在23年时光里,NVIDIA是如何从小虾米变大鲸鱼?
NVIDIA 大势已成

在 ATI 被 AMD 收购后,间接将 Intel 和 NVIDIA 推进了同一个战壕。站在事后的角度分析,这项收购也许并不明智,不仅使 AMD 不得不同时面对 Intel、NVIDIA 这两个强 敌 ,还使 AMD 在耗费了 43 亿美元的流动资金后,其流动资金很难满足在 CPU 和 GPU 这两条战线上同时与 Intel、NVIDIA 较量。虽然在 XBOX 上,由于遭遇三红问题,使游戏主机大量转投 AMD。但在 PC 方面,虽然 AMD 也推出过很多饱受市场青睐,或者在性能上超越过 NVIDIA 显卡的产品。

然后,在总体上,NVIDIA 还是保持了对 AMD 的相对优势,这一点从 NVIDIA 和 AMD 的显卡售价上就可以看出来。就以最近 2 年的产品来说,NVIDIA 的麦克斯韦架构使 NVIDIA 的显卡在性能不逊色于 AMD 的情况下,功耗得到有效控制,而帕斯卡架构的 GTX1080 更是新一代卡皇。

虽然 AMD 若真能翻身,推出综合性能不逊于 Intel、NVIDIA 的 CP U 和 GPU,可有助于拉低各家 CPU 和 GPU 的市场价格,但 AMD 糟糕的财务现状——

这使得 AMD 恐怕无力投入大量资金和 Intel、NVIDIA 拼技术,毕竟仅仅 Inte 在 2015 年的研发投入就高达 121 亿美元,是 AMD 2015 年营业收入的 3 倍。

未来 NVIDIA 很可能还会继续在显卡/GPU 上称霸好一段时间了。

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