1-起因
上次写chrome460 dieshot分析的文章让我对这家公司产生了兴趣,因此特意看了想看的发展历程和背景,很有意思,因此整理写成了这篇文章。
虽然现在说起显卡,大家很容易想到英伟达和AMD,更了解一些的可能还会想到英特尔,但鲜有人还记得有这样一家公司,他凭借超高的性价比和性能比,在九十年代左右创立后迅速就占领了极大的市场份额,几乎成为了电脑的标配,但因为决策和研发的失败又迅速的淡出人们的视野,这家公司就是S3 Graphics,被称之为GPU历史上的首个霸主。
2-背景
90年代前后,随着计算机产业的迅猛发展,GPU公司顺应时代也如雨后春笋般的快速诞生,跟国内目前的GPU公司扎根创建何曾相似!其中一家公司脱颖而出,并在短短几年内占据了图形加速芯片设计领域的头把交椅。他们的产品很受受欢迎,几乎 90 年代初销售的每台个人电脑都采用了他们的显卡。但成立仅十年后,该公司就分拆了并出售了许多资产,并迅速淡出了人们的视线。
这家公司就是S3 Graphics!
3-S3公司的成立和早期成功
1989年,科技企业家达多·巴纳陶(Dado Banatao)和电气工程师罗纳德·亚拉(Ronald Yara)在加利福尼亚州圣克拉拉创立了一家新的初创公司:S3。
其中Dado经历非常传奇,1946年5月出生于菲律宾,父亲萨尔瓦多·巴纳托 (Salvador Banatao) 是农民,母亲是一名管家。
Dado开始是工程师,后来开始创业,再后面做风投,三个都干的很出色。他早年因开发了第一个带有硅耦合器数据链路控制和收发器芯片的 10 Mbit以太网CMOS 而闻名。同时是第一个用于IBM PC-XT和PC-AT的系统逻辑芯片组、以及本地总线概念,同时是第一个用于个人计算机的Windows 图形加速器芯片。作为一名三次创业的资深人士,他是 Mostron、Chips and Technologies和S3 Graphics的联合创始人。
故事始于1989年初,当时苹果SE/30、MS-DOS 4.0和英特尔80486DX等产品盛行。而矛盾在于个人电脑显示输出非常有限,绘图由CPU处理,通常只支持单色位图;但通过适当的addin card或扩展外设,也可以实现具有8位色彩的加速渲染。这显然相当具有吸引力,但这些额外功能的增加可能至少需要900美元,相当昂贵。
基于这个痛点,两年内,S3推出了第一款产品:P86C911(也被称为S3 Carrera)。这款芯片加速了线条绘制、矩形填充和Windows中的光栅操作,主要涉及所谓的位块传输: 指将屏幕的整个小数据数组进行移动、叠加、复制等操作。
S3 P86C911
当时的销量非常好,虽然S3不是最快的,但架不住性价比最高。举例来说,当时所谓 2D 加速器的标杆是 ATI Mach 系列芯片(这家公司后来卖给了AMD),但该显卡价格大概为 899 美元,而配备 S3 P86C911 的卡则只需499 美元! 极致性价比在任何时候都有市场。
再往后,90 年代中期面临另一个特殊问题是:需要多个单独的芯片来处理各种角色。比如,主时钟需要一个,数模转换(即 RAMDAC)需要另一个。基于这个原因,S3发布了 Trio 芯片系列,该系列芯片集成了图形加速电路、RAMDAC 和时钟发生器。基于这颗芯片供应商的成本显着降低,进一步推动了 S3 的普及,使他们在显示适配器市场上占据了最大份额。S3是最早满足这些新需求的芯片设计者之一, “一体化”产品。
从上面两个侧面也能看出,S3早期成功最主要的原因之一是:解决了技术上存在的用户痛点,极致的性价比,以及说得过去的性能!
S3 Trio64V
4-2D到3D的切换
1995 年就开始有3D 图像的显示需求,意味着gpu芯片公司需要将芯片技术从2D切换到3D。硬件制造商面临着在这一领域提供加速演进的压力。当时软件支持已经可用,OpenGL 已经诞生了3年,微软在 1995 年初收购了 RenderMorphics,以便将他们的 Reality Lab API 集成到即将推出的 Windows 95 中(最终成为 Direct3D)。
当年年底,S3推出ViRGE(‘虚拟现实图形引擎’)芯片;本质上是一个改进的 Trio,其中硬塞了一些 3D 功能(作为S3d Engine销售)。
S3 Virge 显卡
当时,PC 上的 3D 游戏几乎总是通过 CPU渲染,在处理基本多边形、通过 Gouraud 着色照明并应用未过滤的纹理时,ViRGE 比当时最好的 CPU 快一点。然而,如果应用任何其他附加 3D 功能(例如纹理过滤或透视校正),性能就会急剧下降,尤其是在分辨率等于或大于 VGA (640 x 480) 的情况下。
该卡配备两颗由 STMicroelectronics 制造的 Nvidia NV1 芯片。
主要原因是,缺乏使用相关 API 的程序员,并且没有足够的外部调查和反馈来帮助改进它。然后是硬件本身 - 纹理过滤非常慢,需要太多的时钟周期来采样和混合双线性纹理元素。在 VGA 分辨率下,芯片会因工作负载而陷入困境,从而将帧速率拖入泥潭。
但尽管存在这些缺陷,ViRGE 卡实际上销量相当不错,这要归功于其强大的 2D 性能、合理的价格。
写于2024-02-24