硬科技:歷史上著名的逆轉秀 ATI R300篇(上)

2020.09.21 05:57PM
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照片中提到了Ai、RADEONM、9700,跟ATi Radeon R300系列有關,包含了AMD Radeon徽標老、Radeon、商標、ATI技術、電腦

NVIDIA雖然貴為今日繪圖技術霸主,無論從遊戲、GPU汎用化、高效能計算、以及進來很夯的人工智慧,都握有全面性的優勢,但也曾有過讓人不忍卒睹的黑歷史,除了搭配著SEGA Saturn主機手把、跑著飛龍騎士的NV1(STG 2000X),另一個不堪回首的故事,就是發表於2003年1月27日的GeForce FX 5800 Ultra(NV30)了。

照片中提到了16042、45CHO2A、16042,包含了FX 5800超、HP Nvidia Quadro 4GB GDDR3 PCI Express x16視頻圖形卡、GeForce FX系列、GeForce、英偉達

後來還鬧出NVIDIA為了讓NV30的效能好看一點,除了弄出「僅限於GeForce FX系列」的Demo程式,還在驅動程式動手腳,引爆3DMark03作弊疑雲。略有年紀的科科,多少依稀記得當年這場肥皂劇鬧的有多大,也差點毀掉NVIDIA在驅動程式穩定度的好口碑。總之當時NVIDIA簡直是顏面丟盡、裡外皆輸,有沒有為此人財兩失,我們這些外人就不得而知了。

ATI在2002年7月18日推出的Radeon 9700 Pro(R300,代號Khan)堪稱是消費型繪圖晶片發展史中,極度罕見的偉大成就,足以比肩開闢3D遊戲應用市場的3dfx Voodoo與創造GPU一詞的NVIDIA GeForce 256(NV10)。這場勝利,也奠定了ATI日後能夠與NVIDIA長期對抗的格局,直到2006年7月24日,以54億美元的價碼,被AMD併購為止。

同場加映:該2006年底,革命性的NVIDIA G80架構和CUDA通用運算模型就堂堂登場了,開啟了AMD繪圖晶片的10年惡夢。

但戰爭的勝負同時取決的交戰雙方的策略與行動,如果沒有NVIDIA自己的離譜失策,ATI也不可能獲得如此巨大的成功。俗語說的好,天底下的奇蹟和慘劇,無一不是「天時」、「地利」、「人和」的綜合體(筆者彷彿聽到科科們傳來「啊,這位作者又來搞這套了」),那麼NVIDIA究竟犯下了哪些錯誤,被哪些廠商陰到,或著八字就是不夠重,就讓我們細細品味,慢慢品嚐。

天時:Microsoft發布DirectX 9.0與Shader Model 2.0時,不知是否受到前3dfx員工的影響(長期靠著專屬的Glide API),開始三太子上身想搞點「自家的東西」,還是打算提前布局GPGPU,在2002年開發Cg(C for Graphics)高階Shader語言,雖然這東西怎麼看都比較像是微軟HLSL的子集,但NV30的電晶體為何會多達1.25億,是前代NV25的2倍,帳面上的硬體規格還輸給1.07億的R300一大截,這些「電晶體預算」究竟花在哪裡,就很令人玩味了,唯一可以確定的是,那個號稱 “Cinematic Computing” 的CineFX,內容一定很不簡單。

無獨有偶的,2004年初的Intel「噴火龍」90nm製程Pentium 4 “Prescott”,電晶體數量也剛剛好1.25億,也在「未公開的功能」砸了一堆電晶體,也差不多是前代Northwood的2倍,世事就是如此奇妙。

為悼念Intel NetBurst的失敗而刻下的墓誌銘 (下)

地利:不比今天世人普遍認知的台積電絕對優勢地位,在那個前代,只要一談到「先進製程」,眾人第一時間不是想到Intel就是IBM,頂多再多出個AMD,提到「奇怪的產品」,像類比IC等等,就是TI和ST的天下,幾乎少人想到台積電。

NV30採用台積電當時最先進的130nm製程,而記憶體也極具野心的使用Samsung製造的GDDR2(真巧,剛好就是今日晶圓代工的製程技術前兩名),共同點就是「不成熟」,導致推出時程一再延宕,根據業界小道消息,NV30前前後後的Tape Out累計次數相當的驚人,光是相關費用,用想的就會讓人頭皮發麻。

當GeForce FX 5800 Ultra總算上市時,R300的中階產品線(Radeon 9500)早在海扁NV28了,再過沒多久,2003年3月1日,R300的改良版R350(Radeon 9800)也加入了圍毆NV30的行列。

照片中提到了RADEON 9500、GeForce4、RADEON 9500,包含了radeon 9500專業版、0 GB、ati Radeon 9700 Pro agp圖形卡、加速圖形端口、ATI技術

加上NV30較少的內部運算執行單元(隨著越來越多資料被披露,NV30和R300之間的實際運算能量差距,其實遠遠超過帳面上規格所能呈現的程度)與區區128位元寬的記憶體界面,逼著NVIDIA不得不衝高時脈,NV30和GDDR2都拉到500MHz,就發生了一連串的災難,包括失控的功耗、昂貴的12層走線電路板、以及被惡搞成「吹風機」的巨大散熱器(讓GeForce FX 5800 Ultra榮登歷史上首張佔用2條卡槽的消費性顯示卡),NVIDIA還給了一個響亮的名號: “Flow FX”。

照片中提到了AGP 8x、128 bit DDR II Local Memory、Cache controller & 5 channels Crossbar & 4 channel Memory Controller,包含了NVIDIA nv30架構、圖形處理單元、英偉達、GeForce FX系列、GeForce

人和:可能出自於NVIDIA跟微軟在Xbox案的價格糾紛,微軟並沒有「即時」告知NVIDIA一件事:DirectX 9的Shader Model 2,其Pixel Shader資料格式,只要FP24即可滿足高精度浮點的需要,讓ATI全力針對24位元最佳化,而NVIDIA則陷入「FP32效能太慢,FP16品質太差,偏偏FP32又吃掉一堆電路空間」的不上不下窘境。

不過NVIDIA犯下一堆錯誤,並不代表ATI的表現就毫無可取之處,更不意味著NVIDIA就毫無力挽狂瀾的能耐,科科。未完待續。

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