追本溯源DIY精神电脑显卡的历史之最

Do It Yourself 是一种生活方式，更是一种理念，了解DIY精神，让我们从电脑开始~~

显卡的每一个脚印都承载着玩家在游戏世界里的亦幻亦真的视觉感受，同时连续上演的红绿大战也推动着显卡技术的稳步前进，在DIY的世界里，多数的发烧友都是游戏狂人，所以显卡便成为了玩家们最关注的硬件，当人们卸下一身疲惫，披上“盔甲”投入到星际大战中时，那种征服的欲望与被征服的遗憾交集成最酣畅漓淋的放松方式。

从1981年IBM推出个人电脑时顺便推出了单色显卡和彩色绘图卡两种显卡开始，显卡已经走过了近30个年头，在这30年中，从最初的只负责绘制的图形和文数字资料的最简单功能，发展到现在PC系统中第二重要的处理器，显卡发生了翻天覆地的变化，如今显卡早就不是简单的处理图形工具，它可以处理包括游戏、视频、物理加速、AI等多方面的应用。

“怀旧”是人们常有的情怀，今天我们就一起去回顾一下DIY历史上的“最显卡”，或许回眸是为了更理性地眺望~~~

最早的显卡—MDACGA

最早的显卡不是一款，而是IBM在推出个人电脑时集成的两款显卡，包括"单色显卡(简称 MDA)和 "彩色绘图卡" (简称 CGA),这是目前公认最早出现的显卡。从其名字上就可以看出，MDA与单色显示器配合使用,可以显示80行x25列的文数字, CGA则可以用在RGB的显示屏上, 可以绘制的图形和文数字资料。

IBM电脑5150集成第一块显卡

当时计算机的用途主要是文字数据处理，虽然MDA解析度为宽720点, 高350点，不足以满足多大的显示要求，不过对于文字数据处理还是绰绰有余的了。而CGA就具有彩色和图形能力，能胜任一般的显示图形数据的需要，CGA图形卡具有16千字节显示内存，提供多种图形和文字显示模式，以及可达640×200的显示分辨率，最高16色的显示能力（通常不能显示在最大分辨率下）。CGA的通常显示能力是在320×200分辨率下同时显示最多4种颜色，但是也有很多其他的方法模拟显示更多种颜色。

CGA提供两种标准文字显示模式：40×25×16色和80×25×16色；以及两种常用的图形显示模式：320×200×4色和640×200×2色。随着计算机工艺的发展，CGA也被IBM的EGA图形卡取代。用现在的眼光来看，MDACGA的规格确实上不了台面，甚至连任天堂的FC主机显示芯片都不如，但正是这个鼻祖的诞生，才让显卡有机会发展到今天PC系统中第二重要的芯片。

最早的3D显卡—GLINT 300SX

很多人认为世界上第一款3D显卡是3DFX公司的Voodoo，没错，Voodoo在3D初期非常的出名，但是历史上最早的3D显卡却不是它，而是来自于3Dlabs发布的GLINT 300SX图形芯片，采用GLINT 300SX芯片的3Demon SX44/SX88图形卡在当时创下了显卡价格的新纪录。

需要注意的是，在GLINT 300SX之前的显卡只称为显示卡（Display Card或者VGA Card），而从1994年夏天3Dlabs发布划时代的GLINT 300SX图形芯片后，显卡又多了个新名字——图形卡（Graphics Card）。基于3Dlabs GLINT 300SX图形芯片的3Demon SX44/88显卡的诞生，告诉我们3D虚拟现实世界已经离我们越来越近了。

从支持的3D特性上来说，GLINT 300SX非常的可怜，3Dlabs GLINT 300SX仅支持Gouraud shading高氏着色、Depth buffering深度缓冲、Anti-aliasing抗锯齿处理、Alpha blending α混合。与现在的3D处理器不同的是，GLINT 300SX中没有内置RAMDAC，因此需要外部的RAMDAC芯片进行数模转换输出到显示器。GLINT 300SX芯片为今后的3D加速以及游戏制作打下了基础。

核心数最多的显卡—Voodoo5 6000

如果写显卡回顾性的文章没有提到3DFX，没有提到Voodoo是会被鄙视的，这里要说的3DFX产品不是大名鼎鼎的Voodoo2，而是目前历史上拥有核心数量最多的Voodoo5 6000。

现在单核仍旧是显卡的绝对主流，那些双核心显卡目前还是高端玩家的专利，但是显卡核心的数量也就仅限于此了，目前NVIDIA与AMD-ATI还没有核心数量高于双核的产品出现，但是在9年前，3DFX就发布了目前世界上唯一的一款4核心显卡Voodoo5 6000。

Voodoo5 6000采用4颗VSA-100芯片，每块芯片具备双像素渲染通道和1400万/秒的三角形处理能力。若芯片核心按166MHZ工作频率计算，则四块芯片总的像素填充率为2x166x4=1328M/s，图素填充率也是1328M/s,三角形处理能力为1400x4=5600万/秒，仅从像素填充率和三角形处理能力这两个最重要的3D图形性能指标上看，Voodoo5 6000和Gefore 2 GTS相比毫不逊色。

Voodoo5 6000创下了当时多个世界之最，比如价格最贵、核心数量之最、显存最多、功耗最大等等，可惜当时的3DFX已经是强弩之末，产品还没来得及正式发布，3DFX就被NVIDIA收购，Voodoo5 6000也成为了3DFX最后的遗产，目前市面上这款卡数量及其稀少，其收藏价值让无数“巫毒”迷疯狂。

第一款GPU—GeForce 256

GeForce 256是世界上第一款GPU，NVIDIA率先将硬件T&L整合到显核中。Direct7时代，多边形转换和光照处理全部是由CPU负责，大量复杂运算对CPU造成了极大的负担，而GeForce 256却可以硬件支持这两项技术，大大减轻了CPU的负担。

GeForce 256渲染性能比当时的高端显卡如RIVA TNT2、ATI Rage 128、3dfx Voodoo 3和Matrox Millennium G400 MAX要强得多。但在1999年，因为当时很少应用支持T&L，硬体T&L根本没有价值。

硬体T&L只是有益于一些3体第一人称射击游戏，如Quake III Arena和Unreal Tournament。当时3Dfx和其他公司认为CPU可以解决T&L的问题，而并不需要显卡硬件支持。GeForce256已经相当昂贵，而在一些非游戏应用上,效能并不能让人满意，是名副其实游戏玩家的显卡。当然现在回顾一下，我们当然知道当时支持T&L是多么的重要，GeForce 256开创了GPU的先河。

同时GeForce 256也是第一款使用DDR显存的显卡，也是NVIDIA GeForce时代开启的标志……

寿命最短显卡—FX5800Ultra

前面介绍的两款产品离我们有些太过于遥远，下面我们来看一些离我们较近并且非常有意思的内容，历史上寿命最短的显卡——GeForce FX 5800 Ultra，同时GeForce FX 5800 Ultra也创下多个世界之最，比如，最早使用GDDR2显存的显卡，造价最昂贵的显卡、第一块12层PCB的显卡，第一块民用级双槽的显卡，发热量最大的显卡……

在性能上来看，当时ATI的Radeon 9800 PRO拥有8条完整的流处理器管线，256Bit位宽，而GeForce FX 5800 Ultra只拥有4（4x2）条流处理管线，并且位宽只有128Bit，虽然采用了频率较高的GDDR2显存来弥补带宽不足，但是问题也就随之产生了，当时的GDDR2显存并不成熟，显存延迟非常的高，最主要的是发热量极大，为了满足GeForce FX 5800 Ultra的核心及显存供电需求，采用了当时难以想象的供电系统，可以想象一下，巨大的核心发热量、GDDR2的发热量、供电部分的发热量三者加在一起会需要怎么样的散热系统？尽管GeForce FX 5800 Ultr采用了双槽散热器，其噪音仍旧创下了显卡史上之最。

总之，当年GeForce FX 5800 Ultra就是性能低下、发热、噪音的代名词，NVIDIA在发布两个月后就发布了其替代产品，国内很少有人见过这款产品，很多厂商的GeForce FX 5800 Ultra还没有上市就停产了！无独有偶，谁也没有想到在几年之后，AMD-ATI的Radeon HD 2900 XT会再一次重蹈GeForce FX 5800 Ultra的覆辙，成为AMD-ATI史上最失败的产品。

最早的512Bit显卡—HD2900XT

前文刚刚提到Radeon HD 2900 XT是AMD-ATI史上最短命的产品，这里就要介绍这款史上最早的显存位宽512Bit显卡。（注：有人认为第一款512Bit显卡是Matrox的Parhelia-512，Parhelia-512的核心位宽是512Bit，至今无人超越，但是显存位宽只有256Bit。）

Radeon HD 2900 XT是AMD-ATI第一款DirectX 10产品，上市之初就显得底气不足，定位只于当时NVIDIA次顶级产品GeForce 8800 GTS相同，其实在与GeForce 8800 GTS对抗中Radeon HD2900 XT仅就性能而言并不落后多少，但是在打开抗锯齿之后，虽然拥有512Bit位宽，但是性能损失非常明显，实在与512Bit的规格不符，MSAA并非是ROP模块独立完成，还需要消耗一部分Shader资源。

GeForce 8800 GTS

Radeon HD 2900 XT的位宽采用环形总线（Ring Bus），显存控制器并不会直接从显存颗粒中读写数据，而是只把数据放在环形总线之中，然后程序自行通过环站取回所需数据包，从而减轻控制器复杂度和压力。但这种结构与传统的交叉总线相比会使单个的存取操作的延迟变大，因此实际上Radeon HD 2900 XT的512Bit与后来GT200的512Bit位宽效能上明显不是一个级别的。

Radeon HD 2900 XT的失败也并不是全无意义，它唤醒了AMD-ATI的危机意识，为后来Radeon HD 3850/4850等优秀产品的出现奠定了基础……

首款DirectX 10显示核心—G80

G80的名气太大了，大到很多人比我更了解这款产品，这款产品是NVIDIA DirectX 10时代的第一款产品，同时也是世界上第一款DirectX 10显卡，G80的衍生产品G92现在还在为NVIDIA服务，GeForce 9800 GTX+目前仍是比较受欢迎的产品。

GeForce 9800 GTX+

GeForce 8800 GTX及升级产品GeForce 8800 Ultra 从发布后就开始了长达一年半的独孤求败之旅，这在显卡更新换代飞快的今天几乎是难以想象的，即使是次顶级的GeForce 8800 GTS也可以与AMD-ATI的旗舰Radeon HD 2900 XT抗衡。

GeForce 8800 GTX

GeForce 8800 Ultra

DirectX 10相比DirectX 9最大的改变就是采用了统一渲染架构，改变了在DirectX 9时将像素和顶点的分离式渲染体系，更好的平衡像素与顶点的关系。dDirectX 10的图形流水线体系中，最大的结构性变化就是在几何处理阶段增加了几何渲染单元（Geometry Shader）。在特效上，DirectX 10相比DirectX 9也有了质的提高，比如运动模糊、体积烟雾等等……

G80在发布之前，很多人都认为它还会采用传统的分离式架构，可见NVDIA的保密工作和散布谣言能力是多么的出色，有了G80这个好的开始，NVIDIA在DirectX 10的竞争者一直处于AMD-ATI的上风……

马甲最多的显卡—GTS250

G92核心的马甲之多已经令人咂舌，说好听点是四世同堂，说的难听点就是换汤不换药，从GeForce 8系列到GeForce 9系列，再到GeForce GT系列，我们来细数一下，最初G92被命名为GeForce 8800 GTS 512M，更换显存后被更名为GeForce 9800 GTX，然后更换到55nm制程被命名为GeForce 9800 GTX+，前不久又被更名为GeForce GTS 250。

NFan会认为这点不是NVIDIA的耻辱，反而证明的NVIDIA的强大，以一款G92核心对抗了AMD-ATI三代产品，而AFANS则认为NVIDIA一直在玩着更名的把戏，而AMD-ATI在这段时间内，已经有3款完全不同的新品发布，NVIDIA是对玩家不负责的表现。

影驰GTS250

G92承自前文介绍的G80，确实是一款成功的产品，如今仍然在对抗着AMD-ATI的Radeon HD 4850，如果不是Radeon HD 4770难产，恐怕其对手已经换成了Radeon HD 4770。相信在下一代DirectX 11中端发布之前，GeForce GTS 250仍会继续称霸千元市场。

就性能而言，GeForce GTS 250在大部分中立游戏中与Radeon HD 4850处于同一水平，但是对于Radeon HD 4850不幸的消息现在中立的游戏越来越少了，大部分游戏大作都会加入NVIDIA“ the way”阵营，再加上CUDA及Physx的支持，GeForce GTS 250虽更名四次，购买价值仍高于Radeon HD 4850。

第一款DX11显卡——Radeon HD5870

2009年9月22日，AMD如期正式发布了业界第一款DirectX 11显卡：第二代40nm工艺制造、搭载第四代GDDR5显存的ATI Radeon HD 5800系列。

Radeon HD 5800系列显卡均基于代号Cypress的GPU核心，由台积电采用40nm工艺制造，集成21.5亿个晶体管，核心面积334平方毫米，TeraScale 2统一渲染架构，支持DirectX 11、OpenGL 3.2、PCI-E 2.1、ATI Eyefinity单卡多线输出、ATI Stream流计算、ATI CrossFireX多芯交火、ATI Avivo HD高清影音、ATI PowerPlay电源管理等一系列技术。