硬科技:幻之處理器系列3dfx Rampage(1998年)

2022.03.21 12:51PM

時代背景:曾極盛一時的消費型3D顯示晶片霸權3dfx,被NVIDIA用Riva128 (NV3) 和RivaTNT (NV4) 超車,只能設法開發可以挽回頹勢的新武器。

在1990年代末期一度成為個人電腦3D顯示卡象徵的3dfx Voodoo家族,即使因為一連串商業失策 (併購NVIDIA最大客戶STB自己做顯示卡導致球員兼裁判) 和硬體技術不如人 (缺乏具有成本競爭力的單晶片產品) 而難逃被NVIDIA併購的下場,但其全盛時期的風采,依舊深植於稍有年歲科科的內心深處。

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3dfx在破產前,曾進行末代晶片Rampage的研發。在2018年底,也是3dfx宣佈開發Rampage的二十年後,The Legacy of 3dfx一書的作者Oscar Barea,測試其手上的Rampage顯示卡工程樣品,讓若干舊有的傳說、疑問、誤解都因此獲得澄清,可以說在繪圖技術發展史上了結了一場重大公案。

Rampage沒有內建幾何運算引擎,只是渲染器 (Rasterizer),需要另外加掛代號Sage的幾何運算處理器 (Geometrical Processor),所以嚴格說來也無法符合nVidia對GPU的定義「整合的 3D 轉換 (Transform)、打光 (Lighting)、三角設定 (Triangle Setup)/裁切 (Clipping) 與成像引擎 (Rendering Engine),每秒能處理至少 1 千萬個多邊形的單晶片處理器」。

因預定登場的時間較晚,Rampage/Sage對應微軟Direct3D版本是8.0,業界也盛傳Shader Model 1.1版是微軟打算「暗助」3dfx、維繫「硬體廠商之間勢力平衡」的產物 (大概就是類似DirectX 9.0 Shader Model 2.0故意搞出24位元Pixel Shader精確度讓ATi趁機婊死NVIDIA的翻版)。

總而言之,結論就是Rampage也依舊拯救不了3dfx,就算真的進入市場,也難以與NVIDIA的初代GPU GeForce 256 (NV10) 和後繼產品競爭,因為性能還是不如人 (雖然按照常理判斷,這跟沒有安裝Sage有關),況且還維持了昂貴的多晶片架構,這點比較致命。

以下是Rampage和Sage的晶粒照片,其中左邊Rampage的電晶體數量是3000萬,台積電180nm製程,晶粒面積131mm²,右邊則是較小的Saga,同為台積電180nm製程,2500萬電晶體,晶粒面積約100mm²。同場加映NVIDIA的GeForce 256電晶體1700萬,台積電220nm製程,晶粒面積139mm²。

根據已知的資料,3dfx預定推出以下3款採用Rampage與Sage的顯示卡:

  • Spectre 1000:1顆Rampage,64MB DDR記憶體,幾何運算由CPU處理,用來對付GeForce 2 MX (NV11,台積電180nm製程) 這種未內建硬體T&L單元和Vertex Shader的低階晶片。

  • Spectre 2000:1顆Rampage + 1顆Sage,64MB DDR記憶體,對手是正規的GeForce 2 (NV15,台積電180nm製程)。

  • Spectre 3000:2顆Rampage + 1顆Sage,128MB DDR記憶體,目標是GeForce 3 (NV20,台積電150nm製程)。

然後3dfx後繼的產品計畫是:

  • Fear系列顯示卡:Rampage的下一代Fusion與Sage後繼者Sage 2。

  • Mojo系列顯示卡:渲染器和幾何運算處理器合而為一,並引進類似PowerVR的Tile架構,這背後的主因實在讓人不得不好奇3dfx的計畫和動機。

當然,這些都已經默默消失在世界的盡頭。但如同外界所盛傳的Sage成為GeForce 4 (NV25) 的幾何引擎、Rampage則變成GeForce 6800 (NV40) 的Pixel Shader技術基礎,究竟3dfx有多少「法寶」融入NVIDIA的產品之中,就只有NVIDIA自己知道了。科科。

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