顯示卡30年發展史1：SVGA王者Trident、2D時代霸主S3 Graphics

世紀末的Savage 2000

驅動的問題持續未獲得S3改善，1999年推出的後繼卡Savage 2000也有同樣的症頭。Savage 2000使用180nm製程，記憶體介面頻寬達到128bit，也是繼GeForce 256之後能支援T&L（Transform & Lighting）的少數顯卡，S3稱T&L為S3TL。S3TL與T&L都是能夠獨立處理幾何圖形的轉換與光線變換，藉著DirectX 7的作用，能支援硬體S3TL、T&L，以及SSE、3DNow!指令集，讓顯卡運算過去由CPU處理的T&L特效，減輕CPU的負擔增加GPU的重要性，理論上Savage 2000有著當時主流CPU的3倍運算效能。

在效能面Savage 2000有別於Savage 4，但驅動程式仍有問題，早期版本支援的Direct3D是不支援硬體T&L，空有硬體卻無驅動支援十分可惜。Savage 2000是當時少數能跟NVIDIA叫板的產品，但驅動問題無法解決，即使S3TL的理論表現出色，也無法改變實際效能低落的問題。當時的遊戲不見得支援DirectX的T&L技術，部分會使用自己的T&L技術，像是Quake 3，此時就得靠CPU處理多數的運算。Savage 2000無法為S3扭轉局勢，也讓這2D時代的霸主淹沒在3D的浪潮當中。

▲Savage 2000是第二款支援T&L的顯示卡，可減少遊戲時CPU的負擔。圖片來源：VGA LEGACY

▲首款支援硬體T&L的是NVIDIA GeForce 256，也是當年相當重要的經典產品。圖片來源：VGA LEGACY

關鍵字：T&L

最初T&L（Transform & Lighting）是由處理器負責，直到NVIDIA將其導入GPU，人們才開始了解硬體T&L價值。受到遊戲的影響，顯卡效能指標自然就是Transform與Lighting管線的多寡。這個時期代表的顯卡是GeForce 256與GeForce 2 MX，前者是前幾款導入T&L硬體架構的顯卡，後者則透過低價大幅攻佔市場。至於此時期知名的遊戲則是Soldier of Fortune（傭兵戰場），相信不少老玩家都知道。

3D模組的建立過程

1.Application Tasks

2.Scene-level Tasks

3.Transform(轉換)

4.Lighting(光線)

5.Triangle Setup and Clipping(多邊形建立與剔除)

6.Rendering(渲染)

遊戲影像大致上需要經過這6個步驟，是由CPU與GPU共同處理。傳統設計上，CPU負責1～4，GPU則負責5與6。若GPU支援T&L，則CPU只要負責1～2，3～6則是交給GPU處理。CPU與GPU的效能都可能影響遊戲表現，其中之一碰到瓶頸就可能造成另一方的效能浪費，就是俗稱的頭重腳輕。

收購Diamond成為製造商

顯示卡發展史就是不停地併購與被併購，自然S3這等級的廠商也不例外。1999年9月S3併購了製造商Diamond，推出的第一款產品就是Diamond Viper II，也就是剛剛提過的Savage 2000。雖然聲勢浩大，但驅動問題最終無法扭轉局勢，也讓S3顯示部門在2001年順勢被VIA（VIA Technologies, Inc.，威盛電子）所收購。這也讓VIA一舉成為繼Intel之後，同時可製造x86架構CPU、晶片組、顯示晶片的第二家廠商。附帶一提，第三家則是SiS（Silicon Integrated Systems Corp.，矽統科技），而第四家才是AMD。

▲併購製造商Diamond後，第一款產品就是Diamond Viper II，使用的是Savage 2000。圖片來源：VGA LEGACY

遭VIA併購，最終併入HTC

或許是為了研發VIA的IGP（Integrated Graphics Processor），S3被併購後並未積極布局顯示卡市場，2004年才推出DeltaChrome系列，共有高中低等級的產品，包括DeltaChrome F1、DeltaChrome S8、DeltaChrome S4全都使用130nm製程，且支援DirectX 9，但並未引起廣大迴響。至於在S3（VIA）的IGP部分，則被SiS的Mirage系列、Xabre系列追過，Intel的Graphics Media Accelerator 900（GMA 900）系列亦支援顯示功能，落差也越來越大。S3（VIA）後來或許是想發展獨立顯示卡，再將技術轉移回晶片組。

2006年推出DeltaChrome S27、DeltaChrome S25，皆為90nm製程的DirectX 9時代產物，支援HDMI與HDCP。2008年又推出Chrome 440 GTX，同樣未有起色。最終到了2011年7月，HTC為了拿專利與蘋果打官司，花了3億美元買下VIA手中的S3，獲得約235個專利。且未來S3的專利將開放給VIA使用，不影響VIA在HTPC上的發展，直至今日S3仍是HTC集團的成員。

▲VIA收購之後曾推出S3研發的產品，圖為PN133T顯示晶片。圖片來源：Wikipedia

▲在VIA的嵌入式系統上，也能看到S3的顯示晶片，圖為S3 5400E擴充卡。

下期預告：如煙火般燦爛的3D王者3dfx

現在的產品都好無聊，編輯們某天上班時突然提到這個話題，早期PC有著許多異想天開的設計，產品更是五花八門。對於現在想了解科技產品的朋友來說，知識的進入門檻實在很高，這讓編輯部產生了想要寫些骨灰產品的念頭，透過介紹這些老前輩，也能讓人了解當年技術的演進與一些小知識，而就誕生了這篇顯示卡30年發展史。

顯示卡超連載第一回介紹的是Trident與S3，下回我們要介紹顯示卡重要的巨匠，也就是3dfx精彩的一生，篇幅若足夠會再加上存活至今的2D奇才Matrox，以及台灣重要的廠商SiS。有興趣的朋友不要錯過這系列的連載，但千萬別問什麼時候會刊登第二集，讓我們先接著處理雜誌截稿吧！拜託大家了。<寫於2014年5月15日清晨>