从默默无闻到与英伟达分庭抗礼,ATI 显卡凭什么?

在如今的显卡市场中,英伟达与 AMD 可谓是占据了主导地位,呈现出两强相争的局面。英伟达凭借其强大的技术实力和市场推广,在游戏、专业计算等多个领域拥有广泛的用户群体。而 AMD 也凭借着不断创新的产品和性价比优势,逐渐在市场中站稳脚跟,与英伟达展开激烈的竞争。然而,AMD 在显卡领域能有如今的成就,离不开其收购的 ATI 公司所奠定的基础。

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ATI 公司成立于 1985 年,最初只是为大型个人电脑制造商制造显示芯片的原始设备制造商(OEM)。但在 1987 年,ATI 做出了一个重要的决定,开始销售自己的 EGA Wonder 和 VGA Wonder 系列 2D 显卡。这一转变成为了 ATI 发展历程中的一个关键节点。EGA Wonder 系列显卡有 6 种型号,均搭配 256KB 显存;高端一点的 VGA Wonder 显卡则有 5 种型号,搭配 512KB – 1MB 显存。这些显卡在性能上超越了当时 IBM 的显示系统,为传统个人电脑提供了更好的图像显示效果,从而引起了个人电脑制造商和用户的关注,也让 ATI 在显卡市场上崭露头角。

1991 年 5 月,ATI 推出了 Mach8 芯片及相应的板卡产品。Mach8 是 ATI 第一款为微软 Windows 系统图形界面优化的显卡产品,但它并非独立的显卡芯片,而是一颗协处理芯片。在 VGA Wonder GT、Graphics Vantage 和 Graphics Ultra 显卡上,仍然能看到上一代显卡芯片 ATI 28800 – 6 的身影。这种双芯片的设计大大增强了绘图能力,减轻了 CPU 的运算负担,为用户带来了更流畅的图形体验。

1992 年 4 月发布的 Mach32 系列显卡,进一步推动了 ATI 的发展。Mach32 是一款集成图形控制器和图形加速器于一体的双芯片显卡。由于 ATI 参与制定了 VESA 总线标准,使得 Mach32 系列显卡拥有多种接口规格,包括 VLB(VESA Local Bus)、ISA 和 PCI 接口,部分显卡甚至能兼容不同规格的各种总线,这极大地提高了产品的适用性。尽管当时制作工艺有限,需要采用独立的 RAMDAC 芯片,但 Mach32 系列显卡已经能够很好地支持 32 位色图像,对 Windows 和起步阶段的 Linux 图形显示也提供了良好的支持,因此受到了大量用户的关注。

1994 年 8 月推出的 Mach64 芯片,更是让 ATI 在多媒体显示领域取得了重大突破。Mach64 芯片率先提供了对动态视频的加速功能,成为第一款被大众广为认可的多媒体显示芯片。它具备硬件支持 YUV/RGB 的颜色转换以及硬件缩放功能,使得个人电脑无需安装昂贵的专用硬件解码器,就能基本应付 AVI 和 MPEG – Ⅰ 格式文件的播放。1996 年发布的 Mach64 – VT 芯片,还接过了 CPU 逐行扫描的工作,此后,Mach64 系列显卡又支持了 800×600 像素的 VGA/TV 编码,进一步提升了其在多媒体应用方面的性能。

随着电脑技术的发展,3D 图形技术的需求日益增长。1996 年 1 月,ATI 推出了第一款 3D 显示芯片 ——3D RAGE。这款芯片采用 0.5 微米工艺制造,具备 1 条像素管线和 1 个顶点着色单元,提供了对光源的处理能力。但由于兼容性问题,其销售状况不佳。不过,ATI 并没有因此而气馁,1997 年 2 月发布了 3D RAGE 芯片的升级版本 3D RAGE II 和 3D RAGE II + DVD 芯片。这两款芯片真正让 ATI 进入了 3D 世界,它们支持双线性过滤、三线性过滤、Z – buffer 和一些 Direct3D 材质混和模式,并且 3D RAGE II + DVD 芯片还是第一块提供硬件运动补偿的图形芯片,将 CPU 从软件播放 DVD 的繁重工作中解放出来,奠定了 ATI 在图形多媒体方面的优势。

为了应对 3Dfx 公司 Voodoo 显卡的激烈竞争,ATI 在同年 3 月发布了改进的 RAGE Pro 芯片。RAGE Pro 芯片支持矢量纹理压缩,像素填充率接近 Voodoo 显卡,达到 45MPixels/s,每秒可生成 120 万个三角形,并支持单周期的三线性过滤。虽然由于驱动程序的原因,其 OpenGL 性能欠佳,但 DirectX 性能出色,再加上不错的视觉效果,采用 RAGE Pro 芯片的 XPERT@系列卡受到了用户的欢迎。同年 4 月,ATI 采用了当时业界领先的 AGP 总线,进一步提升了显卡的数据传输速度。1999 年推出的 RAGE 128 芯片,扩展型号众多,包括 RAGE 128 VR、RAGE 128 GL、RAGE 128 GL、RAGE 128 Pro 等。这些芯片均采用 0.25 微米工艺制造,只是核心频率有所不同。其中,RAGE 128 Pro 芯片性能与 TNT2 芯片相当,采用双芯片的 RAGE Fury MAXX 显卡则和 TNT2 Ultra 芯片性能相当。RAGE 128 芯片各项性能指标较为平均,在 DVD 动态插值补偿方面占据优势,还支持 VIVO 功能,是一款功能强大的多媒体显卡。但遗憾的是,产品上市时间晚于 NVIDIA,导致其在市场竞争中处于劣势。

2000 年,显卡市场风云变幻,3DFX 被 NVIDIA 收购,ATI 成为了为数不多能与 NVIDIA 抗衡的厂商。面对 NVIDIA 首款 GPU 之称的 GeForce 256,ATI 推出了首款 Radeon 显卡 ——Radeon 256。这款采用 0.18 微米工艺制造的显卡,拥有 3 千万颗晶体管,两条着色管线,每条管线有 3 个光栅处理器。它首次支持 DX7 和 DX8 的部分特性,具备先进的硬件几何变形、光照效果以及图像剪切等功能,搭配 DDR 显存后性能领先于对手的 GeForce 2 GTS,成为了 A 卡被大众熟知的开端。

2001 年,ATI 推出 Radeon 7000 系列显卡,包括高端的 Radeon 7200(R100 芯片)和低端的 Radeon 7000(RV100)。该系列显卡基于 0.18 微米工艺制造,支持 DX 7.0,除了在 2D 和视频方面具有优势外,多显示器支持以及超前的 DVI、TV 输出功能,吸引了众多用户,这些特性在当时大多数同类显卡中是不具备的。

2002 年,ATI 迎来了重要的发展阶段。首款全面支持 DX 8.1 所有特性的 Radeon 8500 发布。它采用 0.15 微米制造工艺,核心 / 显存频率达到 275MHz/550MHz,采用 DDR 显存使得内存位宽高达 12GB/s。新一代的 Smartshader 引擎以及众多先进技术的支持,让 Radeon 8500 成为当时最强规格的产品。然而,由于驱动问题,其性能未能完全发挥出来,未能完全战胜 GeForce 3。随后,Radeon 8500 衍生出多款马甲卡和阉割卡,如 Radeon 9000、9000 Pro、9100、9200 以及 9250 等,这些产品基于 R200 核心演变而来,虽然型号命名复杂,但在一定程度上满足了不同市场需求,也体现了 ATI 当时的市场策略。同年,当 NVIDIA GeFore 4 风头正劲时,ATI 推出了基于 R300 核心的 Radeon 9700,这是首款支持 DX 9.0 的显卡。它采用相对保守的 0.15 微米制程,集成 1.1 亿枚晶体管,成为首款晶体管破亿的显卡芯片。核心 / 显存频率达到 325MHz/620MHz,采用 256bit 显存位宽,带宽接近 20GB/s,处于当时的最高水平。Radeon 9700 的出现,给了 NVIDIA 当头一棒,由于 NVIDIA 对 DX 8.0/8.1 寿命的错误预估,使得 Radeon 9700 在市场上大放异彩。

2003 年,ATI 推出的 Radeon 9800 采用了 R350 核心,架构上虽无太多改进,但频率更高,性能比 Radeon 9700 更强。同时,ATI 意识到驱动对于显卡性能发挥的重要性,启动了 “催化剂驱动” 计划,该驱动一直延续到 2015 年才被全新的 “深红驱动” 所取代,版本号则予以保留。

2004 年,ATI 推出基于先进的 0.13 微米 13low – k 工艺打造的 Radeon 9500/9600 系列,其核心是基于 R300/R350 衍生出来的 RV 350/360 核心。同年推出的 Radeon X800 XT 采用了架构变化不大的 R430 核心,但 R430 芯片采用了更为先进的 0.11 微米 low – K 制造工艺,具备原生的 PCI – E 接口,拥有 1.6 亿个晶体管,工作频率为 400MHz,像素着色管线提升至 16 条(部分产品使用的芯片为 12 条),顶点着色管线为 6 条,性能较上一代产品有很大提升。

2005 年,ATI 推出的 Radeon X1900 XTX 在与 GeForce 6800 的竞争中扭转了不利局面。该系列显卡完美支持 SM 3.0、CrossFire 双卡互联以及 Avivo 视频加速,在硬件架构上首次采用了 Ultra – Theareding Dispatch Processor 动态流控制,全面提高了 SM3.0 的执行效能,并且突破性地支持 HDR AA 技术,在架构上领先于 GeForce 7 系列。

2006 年 7 月 24 日,AMD 宣布以 54 亿美元的高额代价收购 ATI,这一举措成为了显卡行业发展历程中的一个重大事件。收购完成后,AMD 在显卡领域的实力得到了极大的增强。ATI 的图形技术与 AMD 的处理器技术相结合,为 AMD 在 PC 市场上提供了更具竞争力的解决方案。通过整合双方的研发资源,AMD 能够推出更具创新性的产品,满足不断增长的市场需求。在游戏市场中,AMD 凭借着 ATI 的显卡技术,推出了一系列性能优异的产品,与英伟达展开了激烈的竞争。在专业计算领域,AMD 也利用 ATI 的技术优势,为用户提供了更强大的计算能力。

从 1985 年成立到 2006 年被 AMD 收购,ATI 在显卡发展历程中留下了浓墨重彩的一笔。它不断创新,从最初的 2D 显卡,逐步发展到在 3D 图形、多媒体显示等领域取得卓越成就。在与 NVIDIA 等竞争对手的激烈角逐中,ATI 凭借其独特的技术优势和市场策略,在显卡市场上占据了重要的一席之地。被 AMD 收购后,ATI 的技术更是为 AMD 在显卡领域的发展注入了强大动力,使其成为了如今能与英伟达分庭抗礼的重要力量。回顾 ATI 的发展历程,我们可以清晰地看到它在技术创新和市场竞争中的不断探索与突破,也期待 AMD 在未来能继续发扬 ATI 的创新精神,为用户带来更多优秀的显卡产品。

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