ATI对决NVIDIA之恩怨情仇录

提起ATI与NVIDIA显示核心之间争斗,许多朋友可能会认为ATI是从一个弱者的身份,经过不懈努力之后达到现在与NVIDIA平起平坐的地位。然而,事实并非如此。ATI要比NVIDIA早入行达8年之久,ATI是成立于1985年,并与1993年成为上市公司了,其经济实力已经非常雄厚。反观NVIDIA,在ATI成为上市公司的时候,他才干刚刚成立,而且没有自己的生产厂房设备,纯粹是一个显示芯片设计公司,自己没有生产能力。对比一下,无论从技术还是从资本投入以及市场占有率来说,ATI都占有了非常大的优势,而NVIDIA在各种资源上都捉襟见肘。所以,ATI才是真正的强者。

 

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    但是,为什么ATI会给我们“弱者”的形象呢?这与ATI长年耕耘在OEM和品牌机市场,而对个人消费市场不够重视是分不开的,这使得ATI和NVIDIA在1997年之前并无太大冲突,也没有发生过正面交锋,因为NVIDIA所针对市场(NVIDIA主打个人娱乐市场)与ATI并不重叠。所以,随着NVIDIA在个人消费市场的独领风骚,处于市场最末端的广大个人消费者来说,就会产生NVIDIA实力要强过ATI的印象。

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    刚才说了,在1997年之前,ATI与NVIDIA是没有较明显的正面冲突的,但随着个人消费市场的迅速成长,ATI也不得不重新审视以前其并不看好的个人消费市场。在这种前提下,ATI终于在1997年推出了3D性能不错的Rage显示核心,加入了零售市场的争夺。其时,显卡市场并不是NVIDIA一家独大的局面,而是存在着50多家显卡设计和生产商。在当时叱咤风云的当然要属3DFX了,其经典的VooDoo2显卡也正是这一年出现的。其他诸如Matrox、NVIDIA、Renditiom、S3、3Dlabs、ATI、Cirruslogic、Trident、Videologic等,连Intel都加入了战团。资格比较老些的玩家应该还记得他们吧,呵呵。总的来说1997年是显卡市场一个非常混乱的一年,而这种混乱情况一直到2000年才有了根本的转变--NVIDIA击倒一切对手,成为显卡零售市场的霸主。

    因此,我们要了解ATI和NVIDIA之间的恩恩怨怨,就要从1997年开始……

   1997年5月,ATI发布了他在性能最强的Rage Pro显示芯片,但驱动程序却非常的糟糕。在性能上基本上达到了与NVIDIA共同的对手--3DFX的VooDoo显卡。然而当时几乎所有人都拥护VooDoo显卡,王冠牢牢的戴在3DFX的头上,ATI和NVIDIA只是为了第二名而拼命。

 

    3D Rage Pro采用0.35um工艺生产,拥有1条渲染管线和1个文理单元;75MHz核心频率,75 MTexels/s填充率,64bit显位宽,类型为SDR,100 MHz显存频率,以及可怜的0.80 GB/s显存带宽,支持当时最新的DirectX 6.0。

 ATI 3D Rage Pro

    1997年4月NVIDIA以他们的RIVA128芯片(代号NV3)加入了竞争者的行列(八月发售),它在DirectX下显著地超过了Voodoo。这在超过640×480的分辨率下使用大纹理时尤其明显,这是得益于RIVA更宽的显存总线和内建对DirectX的兼容性。

    RIVA128是当时第一个支持AGP 1X接口(AGP(Accelcrated Graphics Port图形加速接口)总线宽为32 Bit,时钟率有66MHz和133MHz两种,最大数据传输速率分别高达266Mbps和533Mbps。AGP以主存为帧缓冲(Frame Buffer),可将纹理数据存储在其中,从而减少了显存的消耗,实现了高速存取,有效地解决了3D图形处理的瓶颈问题)和雾化效果(Fogging:雾化。将某种颜色与背景混合从而隐藏背景以达到雾状效果)的产品。

 Riva 128

    支持在硬件上的三角形生成,具备了128-bit的2D/3D加速的图形核心。填充率达到了100Mpixel/s,最大4MB SDRAM/SGRAM,同样具备1条渲染管道和1个文理单元。

    在1997年ATI和NVIDIA的交锋中,NVIDIA的Riva 128凭借128bit的图形核心,在速度上显然要高于ATI的3D Rage Pro,但其画质却没有3D Rage Pro那么精致。因此这一回合中,ATI和NVIDIA各有胜负(事实上,速度优势要比画面优势更具实际意义)。

    时间进入1998年,这一年是 显卡市场竞争最为热闹的一年,或者说 显卡市场竞争加剧的一年。 显卡市场的洗牌也从这一年开始--NVDIA开始崭露头角,3DFX的对挑战者的进攻毫无准备,研发步伐产生紊乱,而ATI呢?这一年却没有多少作为。

 

    首先来看看1998年5月NVIDIA率先发布的Riva TNT,这是在整个1998年最为轰动的显卡,因为其是当时的一块在性能上完全击倒VooDoo的显卡,也正是凭借这款显卡,确立了NVIDIA代表高性能3D图形卡的形象。

 Riva TNT

   当时发布的Riva TNT,具备了众多的新技术,包括核心技术TwiN Texel引擎,一条双象素的32-bit渲染流水线。该32bit流水线允许在一个时钟周期内可以同时处理两个像素;另外就是24位Z-Buffer(Z-Buffer是一项处理3D物体深度信息的技术,它对不同物体和同一物体不同部分的当前Z坐标进行纪录,在进行着色时,对那些在其他物体背后的结构进行消隐,使它们不被显示出来。Z Bufer所用的位数越高,则代表它能够提供的景深值就越精确)中的8位模板,支持多种图形的过滤如每像素 MIP贴图保证成像的清晰程度,最大支持16MB显存,使得新的图形芯片在图像质量上有很大的改进,在处理3D图像质量也有了大幅度的提高(达到了32bit真色彩)。

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帝盟V550(Riva TNT)

    现在我们来看看NVIDIA以及其TNT显卡的对手ATI于1998年10月份发布的Rage 128显示核心。事实上,由于Rage 128的发布时间太晚,在他出现在市场的时候,NVIDIA的TNT2已经发布了,因此可以说Rage 128是个不合时宜的产品,然而由于ATI在整个1998年10月至1999年8月间并没有更好的产品,Rage 128一直坚持了将近一年的时间才被他的继任者Rage 128 Pro GL所替代。

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 ATI Rage 128

    Rage 128的核心专门针对32位渲染而设计,在32位渲染环境下仅会造成不到5%的性能损失,所以在许多测试中它的性能与TNT2相较也相差无几,它还内建了MPEG2解码以及动态补偿电路,可以流畅的播放DVD。Rage128又分为GL和VR两种型号,VR主攻低端而GL专对高端。Rage128 GL也是第一块硬件上完全支持OpenGL的显示芯片。但由于上市时间太晚和驱动程序的问题使它没能像TNT2那样为世所瞩目。

    从性能上来看,Rage 128在规格上要略高于当时TNT,因此性能上也略高于TNT。而从市场的角度来看,由于发布太晚,再加上它糟糕的驱动程序,使它没能像TNT那样成为主流。从这个角度来看,ATI在1998年败给了NVIDIA。ATI要想挽回败局,只有加快研发速度,缩短新产品发布周期,才能在NVIDIA咄咄逼人的气势下在零售市场站稳脚跟。但是,事情是不是我们想象的这样呢?让我们进入1999年……

    1999年,对于显卡市场来说是个不寻常的一年。在这一年中,3DFX开始走向末路,NVIDIA开始崛起;ATI终于奋起直追,紧跟在NVIDIA身后;而S3已经远远跟不上NVIDIA和3DFX的技术更新步伐,已经属于落日黄花,Matrox也只能凭借其靓丽清晰的2D画质苦苦支撑着,而且已经被NVIDIA的TNT2逼得力不从心了,其他显卡生产商倒闭的倒闭,并购的并购。1999年之后的2000年,市场上的显示芯片品牌已经大大减少。而这一切,与NVIDIA的TNT2显卡有着非常密切的关系。只是令人欣慰的是,ATI由于有着雄厚的资金和技术力量作后盾,1999年的大洗牌,并没有让ATI从此倒下去,虽然他在1999年整个一年中同样没有太大作为。

 

    好了,现在回到正题。让我们来看看这一年中ATI与NVDIA对决的两款显示核心——RAGE 128 PRO GL和TNT2。首先我们来看看,先于RAGE 128 PRO 显示核心发布的TNT2,这是NVIDIA奠定耐已成名的杀手锏,于1999年3月发布。

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 Riva TNT2

    TNT2的核心代号为NV5,其实这也只是TNT的改进版本,生产工艺由原来的0.35um转变为0.25um,采用新工艺之后,核心的运行频率也有了不小的增幅,标准版本就能运行于125MHz频率,支持32MB显存,支持32bit帧缓冲,支持DVI输出接口,峰值速度250Mpixels/Sec。即便它只是一款改进版,但他的性能却让两个月后发布的VooDoo3也黯然失色。再加上它比VooDoo3要廉价不少,使TNT2成为当时的市场主导成为必然。

 ALL-IN-Wonder Rage 128 Pro

    再来看看于1999年4月发布的RAGE 128 PRO 显示核心。从名称中我们也能看出来,RAGE 128 PRO是只是RAGE 128的改进版,只是在RAGE 128的基础上增强了部分特性,以及提高了运行频率。但其在规格上已经与TNT2相同,比如都采用0.25um生产工艺,工作频率也是125MHz,像素填充率也达到了250 MTexels/s,显存为宽仍然是128bit。Rage 128 Pro和Rage 128相比不仅大幅提升了核心和显存频率,而且支持各项异性过滤,升级了三角形生成引擎,性能比Rage 128提高了将近50%。

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    从性能上看,虽然RGAE 128 PRO具备和TNT2相近的规格,但在3D游戏的速度上仍然落后于TNT2。但是,ATI在RGAE 128 PRO秉承了ATI画质好的优点,在视频回放等方面比TNT2有优势。从这个角度来说,这两者应该是旗鼓相当的。不过,人们对速的追求远高于对画质的追求。因此,从市场的角度来看,RAGE 128 PRO败给了TNT2,ATI与NVIDIA的前三次交锋都已失败告终。

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GeForce256

    其实,在1999年NVIDIA还有一款掀起显示技术革命的显卡——GeForce256发布,但是由于是第一次提出GPU的概念,当时没有任何一款显卡具备GeForce256显示核心的先进架构,因此,在1999年没有任何一款显卡能够打败它,同时它也掀起了显示技术的新革命,只是由于价格原因,TNT2仍然是当时的主流。也许很多朋友会认为,ATI与NVIDIA的第四次交锋,将会出现在GeForce256身上,然而事实并非这样,那么,ATI与NVIDIA的第四次交锋出现在哪两款显示芯片上呢?答案,就在2000年……

    千禧年对于NVIDIA来说既是确立霸主地位的一年,也是迎接挑战的一年。进入2000年之后,NV凭借革命性的GeForce256显示核心,击倒了一大片图形核心设计生产厂商,从而确立了其图形核心在市场的霸主地位。这一年中,显示核心的品牌已经大大减少,唯有几个较知名的品牌还在NVIDIA的冲击下苦苦支撑(ATI除外)。

 

    3DFX走到此时,已经是强弩之末了,发布的VooDoo5系列显卡在市场并没有存活多久,而令人羡慕的VooDoo5500以及VooDoo 6000显卡甚至没有在市场露面。Matrox虽然已经彻底被3D图形市场所抛弃,但其凭借高质量的2D输出,仍然有为数不少的行业用户对它推崇倍至,Matrox在2000年仍然艰难的维持着。唯有ATI,在凭借强大的资金和技术依托,依然坚持着。

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Radeon256

    NVIDIA自1999年11月发布了划时代的GeForce256图形芯片之后,由于其是一种全新架构的图形核心,许多厂商被其打得措手不及,可以说是毫无还手之力,因此自其发布后的5个月时间里,没有任何厂商发布过能对其构成威胁的图形核心。直至2000年4月24日,ATI的Radeon256(其实就是我们平时所说的Radeon)抢先发布,才摘掉了NVIDIA性能之王的桂冠。然而好景不长,就在ATI发布Radeon256显示核心48小时后,也就是同年4月26日,NVIDIA也发布了其新一代显示核心——NV15,并正式命名为GeForce2 GTS。这便是ATI和NVIDIA的第四次交锋。

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 GeForce2 GTS

    对于这两款产品,它们在规格上以及架构上非常相近,并且在性能测试中所表现出来的特点也非常鲜明:GeForce2 GTS在16bit色模式下的测试成绩要普遍比Radeon256高。而Radeon在32bit色模式下的测试成绩却普遍比GeForce2 GTS高。这一点,大家可以从下面的测试成绩表中看出来。

    虽然二者性能上有高有低,但是总体来说,差距微乎其微,在实际使用时,基本上是感觉不出来的。因此,在这次交锋中,ATI自1997年以来第一次和NVIDIA站在了同一起跑线上。NVIDIA也性能上迎来了第一次极具威胁的挑战。然而由于市场运作、驱动程序以及价格等方面的原因,Radeon256最终没有赢得大多数消费者的认可,ATI在零售市场的争夺依然任重而道远。无论怎样,2000年是ATI在追赶NVIDIA的过程中最具实际意义的一年,因为他们证明了他们有能力超越NVIDIA。

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    如果要我评述这一年的他们之间谁胜谁负的话,我仍然会判NVIDIA胜,因为他们坚持了每6个月进行一次显卡技术更新,按照自己的节奏推出产品,整个市场运作也做得非常成功,并且其驱动程序已经做得非常好,使N卡的兼容性和稳定性都有出色。从这个角度来说,NVIDIA又一次胜过了ATI。

    2001年,最让人痛心的事情发生了,尤其是VooDoo迷们,3DFX在年中的时候被其对手NVIDIA收购,3DFX推出历史舞台,VooDoo显卡也随之消失。3DFX的退出,将ATI和NVIDIA第一次以1 VS 1的形式在市场竞争。(此时的Matrox已经没有任何能力与ATI和NVIDIA竞争了,S3也差不多走向历史的尽头了)。

 

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 Radeon 8500

    1 VS 1的局面对于ATI和NVIDIA来说,都是个好消息。因为他们只需承受一方的压力,而不必担心多面受敌。尽管如此,ATI与NVIDIA之间的竞争并没有因此而减缓,而是越来越激烈。在NVIDIA奉行没6个月即对显卡技术进行一次更新的策略下,ATI也只能在时间上与NVIDIA竞争,想尽办法缩短技术研发的周期,保证自己的产品不被NVIDIA抛在身后。

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GeForce3 Ti500

    也正是因为这样,显卡性能比上年又翻了一倍。NVIDIA于2001年2月22日发布了他们的GeForce3图形核心,并将其分为GeForce3 Ti200和GeForce3 Ti500。事实上,GeForce3图形核心只是Geforce2的改进版本,严格来说,GeForce3算不上新一代显卡,因为其性能与GeForce2 Ultra相当。而在8月14日,ATI发布了他们精心设计的Radeon 8500显示核心,在性能上再一次和NIVIDIA的GeForce3战成平手。

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    这一次,虽然ATI依然没有超越NVIDIA,但是ATI的知名度却因为GeForce3糟糕的性价比而不断上升,ATI在零售市场的份额也越来越大,已经严重威胁到了NVIDIA的霸主地位,NVIDIA需要一款真正高性能的显卡来打击ATI。这一次,ATI取得应有的胜利……

    2002年,NVIDIA会用什么武器来夺回失去的阵地呢?请大家继续往下看……

    又是2月,2001年2月22日NVIDIA发布了换汤不换药的过渡产品GeForce3图形芯片。而与发布GeForce3几乎相同的日子——2002年二月6日NVIDIA发布了其新一代图形核心GeForce4家族GPU。有三个Titanium版本(代号NV25):GeForce4 Ti4200设定在 250/250时钟下;Ti4400为275/275;而GeForce4 Ti4600设定在300/325下。此外还有三个入门级MX版本(代号NV17)基于更新的MX芯片的显卡表现并不比18个月前发布的GeForce2 Ultra好。这是NVDIA企图用于压制ATI的“致命武器”,然而,令NVIDIA意想不到的是,ATI在随后发布的9700(核心代号R300)系列显卡,GeForce4系列显卡完全是出的光彩。因为……还是请大家看几张测试成绩表,这样就会一目了然。

 

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    略微做一下说明,以上三张成绩表,分别来自多个网站的评测室,从成绩表来看,不同网站所测得的成绩基本相同,这就避免了人为的因素。从图中,我们不难发现,R9700显卡的成绩已经全面领先于GeForce Ti4600了。这对于NVIDIA来说,无疑是一记响亮的耳光,把NVIDIA从美梦中抽醒。

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    ATI有目共睹的成绩让更多的消费者对其产品产生信赖,进而选择ATI显卡。而对于那一年的媒体来说,Radeon 9700和ATI成了他们频频赞扬的对象。可以说2002年是ATI春风得意的一年。而伴随着媒体的大加褒扬,ATI在零售市场的份额也在进一步扩大,NVIDIA一家独大的局面彻底被打破。这一年,是ATI在零售市场的转折点,自此之后,ATI的品牌深入人心,显卡在零售市场的销量稳步增长,ATI也从这年开始,与NVIDIA平起平坐,共同瓜分零售市场。

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   被ATI狠狠地咬了一口之后,NVIDIA自然不会就此承认失败,因此,2003年,新一轮的争夺即将上演……

    在2003年3月,为了挽回GF4系列显卡在性能上的颓势,NVIDIA发布了以FX命名的新一代显卡。FX系列显卡是NVIDIA的第5代显卡,在这一代显卡中性能最出众的应该是GeForce FX 5950Ultra了,这款显卡实际上是在2003年的10月发布的,离2004年已经不远了,或者说离NVIDIA的第六代显卡发布已经不远了,但不管怎么说,GeForce FX 5950Ultra是NVIDIA第5代显卡中最顶级的了。然而,事实证明GeForce FX 5950 Ultra并不是很成功的显卡,首先就是它但是高达500美金的售价,其次就是它的性能只能与9800XT平分秋色。

 

GeForce FX 5950 Ultra与Radeon 9800XT

    再来看看ATI在2003年的新举动。实际上,整个2003年ATI都在忙碌丰富产品线的事情,在这一年中ATI的9系列显卡得到前所未有的丰富,从低端的9100到高端的9800XT,产品线被大大的细分,同时和NVIDIA的竞争也日趋激烈。ATI在这一年中的代表作应该是9800XT了,他代表了ATI显卡在当年的最高水平,NVIDIA FX 5950Ultra就是因它而发布的。

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    既然如此,我们来看看这两者在性能上面的对比。在相关网站的测试当中,多数项目都是由9800XT领先,只是在NVIDIA的强项--OpenGL性能的测试当中,领先于9800XT。虽然9800XT领先幅度不大,但这也说明了9800XT确实在性能上有优势。不过,小小的优势也只能让9800XT和GeForce 5950 Ultra平分秋色了。

    回顾一下2003的显卡市场,我们不难发现,那一年是ATI和NVIDIA在零售市场全面对垒的开始。各个产品线上他们都有相应的产品,例如低端市场有Radeon 9200对阵GeForce FX 5200,中高端市场有Radeon 9700 Pro对阵GeForce FX 5700 Ultra,高端有Radoen 9800 Pro和XT对阵GeForce FX 5900 Ultra和5950 Ultra。

    虽然NVIDIA没有凭借GeForce FX 5950Ultra夺得性能之王的桂冠,但NVIDIA的第六代显卡已经蓄势代发了……

   2004年4月21日,NVIDIA在北京率先发布了他们的第六代显示核心--NV40。基于这个核心的显卡被NVIDIA划分为4个档次,它们分别是:

 

    GeForce 6800Ultra:具有16条像素渲染管线及6条顶点渲染管线,工作频率400MHz/1.1GHz,是目前N卡中当之无愧的王者;

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 GeForce 6800 Ultra

    GeForce 6800GT:具有16条像素渲染管线及6条顶点渲染管线,工作频率350MHz/1GHz,基本上就是6800Ultra的降频版本;

    GeForce 6800:具有12条像素渲染管线及5条顶点渲染管线,工作频率325MHz/700MHz,是6800系列中的平民产品;

    GeForce 6800LE:具有8条像素渲染管线及4条顶点渲染管线,工作频率300MHz/700MHz,是nVIDIA面向OEM市场的一款产品。

此时NVIDIA的对手--ATI,也没有闲着,他们也在紧张的部署着新一代显卡的发布时宜。终于,在NVIDIA发布第六代显示核心NV40的2周后。也就是让所有中国人都值得纪念的5月4日,他们发布了酝酿已久的R420显示核心。但是一共有两款产品基于R420核心,它们分别是:

    Radeon X800XT PE:Radeon X800XT PE具有16条渲染管线,工作频率520MHz/1.12GHz,是ATI当时的顶级图形处理器,其竞争对手被定为于GeForce 6800GT;

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X850XT PE

    Radeon X800Pro:Radeon X800Pro的渲染管线为12条,工作频率470MHz/900MHz,是ATI针对中高端推出的产品,其竞争对手被定位于GeForce 6800。

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    NVIDIA和ATI新一代显示核心的发布,吹响了二者最近一次的交锋,也就是第八次交锋的号角。从双方的火力对比来看,在ATI的R480核心发布之前,NVIDIA占据了绝对优势。其6800Ultra在2004年的大半时间中无人能敌。

    这种情况保持到了12月,随着ATI的R480核心发布,ATI结束了没有与NVIDIA GeForce 6800Ultra显卡抗衡的尴尬。基于R480核心的产品就是现在ATI的顶级显卡--X850XT PE,其竞争对手直指GeForce 6800 Ultra。

    相关的评测表明,X850XT PE在性能上与GeForce 6800 Ultra相比,可以说是旗鼓相当,各有各的优势。尤其是在各自擅长的领域,表现更为明显。GeForce 6800Ultra在OpenGL性能测试中,大幅领先X850XT PE,而在DircetX项目测试中,情况着刚好相反。这点大家可以从上面的成绩表中看到。

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    因此,在这一次的交锋中,NVIDIA和ATI谁也没有讨到好处,这也说明了NVIDIA和ATI的研发实力已经旗鼓相当了,谁也不能真正意义上的打倒对方,他们在显卡市场上的“恩怨”也将会继续,显卡技术也将随着他们的“是非恩怨”向前发展……

 

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