一.NVIDIA家族曆盡艱辛成大道

如果問一位電腦發燒友，誰是當今3D顯示晶片界的霸主時，他一定會毫不猶豫地回答：“當然是nVIDIA”！的確，現在nVIDIA確實是風光無限，憑藉其強大的產品研發能力和眾多廠商的鼎力相助，目前採用這一系列顯示晶片的顯卡牢牢地佔據了電子市場的大半壁江山，成為名副其實的顯示晶片“大哥大”；不過，nVIDIA的發展道路並不是一帆風順的，它也曾經歷過挫折和失敗，本文就是通過介紹nVIDIA的系列產品，來向各位介紹一下這家富有傳奇色彩的公司是如何一步一步地走向成功的。

Riva 128——一炮打響的精心之作

毫不誇張地說，nVIDIA就是靠著Riva 128而一舉成名的；之所以這麼說，是因為在發佈這款產品之前，你根本不可能在主流圖形顯示晶片領域中找到這家公司的大名。NVIDIA在Riva 128上可以說是傾注了大量的心血。遠在Matrox、S3等主流顯示晶片廠商考慮在其產品中實現3D加速功能以前，nVIDIA就想用一款代號為NV1的顯示晶片把3D技術引入尋常百姓家；這款顯示晶片所採用的是比現在的平面多邊形技術更為先進的曲面多邊形技術，只是由於太過超前而未獲成功；經過痛定思痛之後，nVIDIA再接再厲，推出了使自己一夜成名的精心之作——Riva 128。

Riva 128採用0.35微米工藝製造，工作頻率可以達到100MHz，支援先進的SGRAM顯存，這些在當時是很了不起的：不要忘了，同期流行的VOODOO的工作頻率也才不過是50MHz，支援的顯存則是老舊的EDO！Riva 128的過人之處還在於它可以真正支援AGP（加速圖形端口）技術，雖說只是AGP 1x，但在當時可是十分先進的，足以最大限度地發揮其板載4MB顯存的最大潛力。

不過Riva 128也並不是十全十美的，它的不足之處也有一些，其中最致命的是不支援MIP貼圖，從而使遊戲畫質顯得慘不忍睹；這種情況雖在其加強板——Riva 128ZX中有所改進，但由於板載的4MB顯存無論如何也顯得過小，因此Riva 128ZX在性能上提高不大。

儘管Riva 128在很多方面都走在了其主要的競爭對手——VOODOO的前面，不過它還是未能撼動3dfx的王者地位，主要原因在於，當時VOODOO的獨門絕活——Glide實在是太優秀了，獲得了軟體廠商（主要是遊戲廠商）的廣泛支援，為其做過優化的應用軟體不計其數，而Riva 128則顯得有些“孤苦伶仃”，頗像懷才不遇的千里馬。

Riva TNT——走向輝煌的第一步

作為nVIDIA的新一代產品，Riva TNT於1998年8月問世。它採用了很多當時最先進的技術，號稱是第三代圖形顯示晶片，其中最吸引人的地方是像VOODOO2一樣集成了兩條渲染流水線，從而實現了單週期多重紋理技術；Riva TNT的問世對圖形加速晶片界的影響是很大的，這一點從3dfx迅速做出的強烈反應——控告nVIDIA侵犯其專利中就可以略見一斑。

Riva TNT可以說是當之無愧的“VOODOO2殺手”，它的問世使得3dfx公司從此膽戰心驚、寢食難安、屁滾尿流……Riva TNT其他的優勢還有很多，例如完全支援32位真彩渲染（儘管在速度上還不盡如人意，但單憑這一點就足以讓VOODOO2感到汗顏）、支援AGP 2x、支援單時鐘週期凹凸貼圖、各向異性過濾、32位Z緩衝等，使得Riva TNT無論是在速度還是在畫質上都全面超越了VOODOO2；不過單就畫質一項來看，Riva TNT做得還不是最好，與當時另一家主要競爭對手——Matrox的G200相比，差距還是很大的，畢竟Matrox擁有出色的VCQ技術；如果再看一看對遊戲的相容性方面，Riva TNT還是VOODOO Banshee的手下敗將——畢竟後者擁有Glide介面，而當時的很多遊戲還是以3dfx的API來開發，對D3D的相容性較差；業正因為有了這樣一把保護傘，3dfx才勉勉強強地在搖搖欲墜的王位上支撐了下來。

由於受到當時生廠技術條件的限制，nVIDIA在採用0.25微米新的製造工藝時遇到了麻煩，使得成品率一直居低不上，相應地製造成本則一直居高不下，這樣一直不上不下也不是辦法，於是Riva TNT不得不轉而採用0.35微米工藝製造，這使得它的運行速度只能達到90NHz，而不是nVIDIA在畫大餅時所說的125MHz！毫無疑問，由此產生的直接後果，就是Riva TNT的技術指標比預期的要低，在使用高主頻的奔騰II時已經成為系統的瓶頸；不過話又說回來，正是因為有了這樣一次令人難堪的經歷，才使得Riva TNT的後繼產品——Riva TNT2的超頻性能十分出色，真可謂“塞翁失馬，焉知非福”！

與nVIDIA的其他產品相比，Riva TNT更像是一款半成品，主要原因就在於前面提過的生產工藝問題上；正因為如此，這款顯示晶片還大有潛力可挖，例如最新的“雷管”驅動程式，就可以使Riva TNT的性能提高30%左右！這樣一來，Riva TNT的壽命還將延續下去，比起短命的VOODOO2來說要幸運多了。

Riva TNT2——成就霸業的致命武器

與Riva TNT一樣，Riva TNT2的推出也有明顯的針對性——它的敵人就是3dfx的VOODOO3。對於nVIDIA來說，3dfx這次可以說是幫了他們的大忙：VOODOO3實在太不成氣候了，不支援AGP技術、不支援32位真彩渲染、不支援大紋理貼圖，簡直一無是處！反過來再看脫胎換骨的TNT2，由於採用了0.25微米的製造工藝，它的運行主頻很高，標準版的達到了125MHz，而高端的TNT2 Ultra則提升到了150MHz，所對應的顯存工作頻率則是150/183MHz，而且超頻的餘地很大。TNT2不僅是工作頻率有了大幅的提高，而且在內部設計上也進行了改進，明顯地提升了在真彩模式下的3D性能；同時，TNT2最大可支援32MB顯存，還在專業OpenGL應用中表現出了很大的潛力，這麼多的優點集於一身，使得TNT2在與VOODOO3的較量中佔據了明顯的優勢：由於微軟連續推出了DirectX 6.1和7.0，D3D介面變得越來越完善，各大遊戲開發商也漸漸轉向用D3D API來開發新遊戲，3dfx以往的保護傘——Glide在失去了越來越多遊戲廠商的支援後也變成了一文不值的救命稻草，VOODOO3的處境真是狼狽不堪。

Riva TNT2問世的時候，市場上已經颳起了低價電腦的風潮，主流顯示晶片也開始出現向高端、低段兩極分化的跡象。有鑒於此，nVIDIA迅速推出了TNT2 Vanta與TNT2 M64兩款簡化版本，旨在衝擊以i740、Savage4為領頭羊的低段市場。這兩款顯示晶片都以Riva TNT2核心為基礎進行了簡化，以求有效地降低成本；這兩款晶片都採用64位的記憶體介面，是TNT2的一半；此外，還略去了LCD平板顯示器介面和視頻輸出這些並不常用的功能。TNT2 M64最大可支援32MB顯存，性能介於Riva TNT與Riva TNT2之間；而TNT2 Vanta只支援8MB顯存，性能還不如Riva TNT。

GeForce256——曇花一現的超級殺手

說起GeForce256，它在發燒友心目中的地位可是非比一般。這款超級顯示晶片擁有革命性的技術突破，它的發佈標誌著nVIDIA已經徹底地打敗了3dfx，從而真正成為了當之無愧的顯示晶片界霸主。GeForce256在1999年正式發佈， 屬於第五代3D圖形加速卡。它的命名可是大有講究的，與其本身所具有的工作特性密切相關：Ge是英文“幾何”的縮寫，Force含有“力量”之意，而256則是指它是一款256位的圖形加速晶片。GeForce256比上一代顯示晶片有了長足的進步，其最大像素填充率為4.8億個/秒，三角形生成速度為1500萬個/秒，支援帶快寫機制的AGP 4x技術，內部採用4條並行的128位渲染管道，可以在一個時鐘週期內完成4個紋理的處理，在相同時鐘頻率下比TNT2的填充速度提高了兩倍；核心技術就是硬體T&L技術負責幾何轉換和光源計算。與Riva TNT2相比，GeForce256不僅提高了數據傳輸能力和處理速度，而且對於高解析度、32位真彩色下的遊戲效果的表現更好。

GeForce256最大的特點，就是新增了對GPU的支援。所謂的GPU，就是圖形處理器，有了它的支援，就可以大大減輕CPU的負擔，使其可以騰出更多時間去處理其他的運算；不過，GeForce256的GPU並不能夠代替CPU的大部分工作，不過有了GPU，就使得採用GeForce256作為顯示晶片的顯卡可以與檔次較低的CPU相配合，而在性能上的損失不至於太多；同時，GeForce256的立方體環境貼圖技術也可憑藉GPU的能力進行硬體加速，在一定程度上也減輕了CPU的負擔。

GeForce256確實是一款出色的顯示晶片，不過它的缺點也很多。首先，對於GeForce256這樣比奔騰III處理器內部所集成的電晶體還要多的多的圖形加速晶片來說，0.18微米工藝的製造工藝是基本的要求；不過可能是nVIDIA急於想搶佔市場的原因吧，GeForce256採用了和Riva TNT2一樣的0.25微米製造工藝，可想而知，它的發熱量一定大得驚人，因此它的時鐘頻率並未達到設計時的要求（甚至比Riva TNT2還低）——這一點就和眼高手低的Riva TNT一模一樣；這樣看來，GeForce256雖然強大，但它的角色只是急先鋒，更確切地說，GeForce256隻是一款不太成熟的過渡產品，真正的主力就是後面要談到的……

GeForce 2 GTS——倚天既出，誰與爭鋒？

說起GeForce 2 GTS，我想大家一定直流口水吧，這款顯示晶片現在可是大紅大紫的新貴，不過與其前身GeForce256相比，GeForce 2 GTS並沒有什麼給我們帶來什麼新東西，實際上它只不過是GeForce256的成熟改進版本，就像Coppermine奔騰III與老的Katmai奔騰III一樣。GeForce 2 GTS相比於GeForce256最大的改進，就是採用了0.18微米的製造工藝，內核變得更小、更精良，同時發熱量也顯著降低，因此內核的運行速度高達200MHz，遠遠高出GeForce256的120MHz；與此同時，它所集成的電晶體數目也由GeForce256的2200-2300萬增加到了2500萬，以支援改進與增強的功能。GeForce 2 GTS改進了T&L引擎並做了優化，因此三角形生成速度也明顯提高，已經達到了2500萬/秒；由於擁有4條在一個時鐘週期內可以各自完成2個紋理處理的渲染引擎，GeForce 2 GTS在每個時鐘週期內可以完成8個紋理的處理，從而使它的渲染速度達到了1600M/秒；即使是在單紋理填充遊戲中，GeForce 2 GTS的渲染速度也有800M/秒，遠高於GeForce256的480M/秒。GeForce 2 GTS還有一點很值得一提，那就是它可以支援硬體FSAA（全場景反鋸齒）功能，可以使圖像看上去更為圓潤、逼真。

GeForce 2 GTS的性能和其價格一樣突出，因此要想成為市場中的主流產品恐怕在短時間內難以如願。有鑒於此，nVIDIA公司又推出了GeForce 2 GTS的簡化版本——GeForce 2 MX，以迎合普通用戶的需求，擴大市場份額，搶佔中低端市場。

作為GeForce 2 GTS的簡化版本，GeForce 2 MX除了擁有GeForce 2 GTS引以為豪的單像素shading、立方體環境映射、材質壓縮以及硬體全螢幕反鋸齒等功能以外，還擁有DVC和雙顯示功能。所謂的DVC，就是一種可以讓電腦顯示更加銳利、明亮和清晰的技術；雙顯示功能則類似於Matrox G400的雙頭顯示功能，可以通過單個顯示晶片提供對兩個顯示螢幕的支援。GeForce 2 MX的核心運行頻率為175MHz，渲染流水線有2條，只有GeForce 2 GTS的一半，因此像素填充率比GeForce 2 GTS整整低了一半還多，甚至比GeForce256還低，不過由於GeForce 2 MX的每條流水線像GeForce 2 GTS一樣，可以在一個時鐘週期內處理兩個紋理單元，再加上其核心運行頻率高出GeForce256不少，所以紋理填充能力還是比GeForce 256強出不少。GeForce 2 MX的顯存帶寬只有GeForce 2 GTS的一半，與GeForce256相當，這樣低的顯存帶寬會嚴重影響到GeForce 2 MX性能的發揮，這一點很像66MHz外頻對賽揚處理器的影響，讓人“有勁使不出來”。

總起來說，GeForce 2 GTS與GeForce 2 MX分別主攻高端和主流的顯示晶片市場，這樣的定位與其所具有的功能是很相符的；憑藉相對低廉的售價，GeForce 2 MX會很快取代目前市場中的GeForce 256、Riva TNT2系列顯卡，而GeForce 2 GTS也會在高端站穩腳跟，成為nVIDIA笑傲江湖的倚天長劍。