显卡和 DirectX 简史(一)前言

前言

在上学期末到寒假,我主要在研究显卡(或者早期称为 3D 加速卡)和 DirectX(以下简称 DX)的历史。本文(系列)记录了一些我的有趣发现,以及我对这些历史的一些看法。之后我甚至还打算开个视频频道(暂定 YouTube 和 B 站)聊聊这些(以及其他博客上的有趣内容),以进一步扩大受众面。

我开始这些研究的主要原因是相关资料不太符合我的要求,虽然有不少资料,但不是简单罗列了一些 Wikipedia 上就能找到的参数,就是只详细介绍了比较特定的显卡。我希望获得一条从 1995 年前后 3D 加速器的崛起,到如今如日中天的完整时间线。但我发现难度确实不小,主要的问题还是大部分资料还是只能来自网络,因为我以前基本没有亲身经历或者关注过。

为了解决停留在参数研究的问题,我决定(并且已经)购买一些显卡和对应的平台,以便于我能够亲自体验这些历史。这些显卡的选择以覆盖各个 DirectX 版本为主要目标,其次就是需要价格比较便宜,以便感兴趣的读者也可以进行尝试。

另外,部分热门收藏显卡,例如 3dfx Voodoo 系列,实在是太贵了,但还好 86Box 支持 Voodoo 1~3 的仿真,所以我也会用仿真来完成一些早期历史。

参考资料

尽管网上的资料可能不太全面或者深入,但仍然对我有很大的帮助。读者也可以先看看这些资料,因为我可能会拖更。这里的资料有中文也有英文,大家可以各取所需,但我还是推荐更加丰富的英文资料。

视频类

极客湾是 B 站重要的评测 up 主,但他们早年也做过很多硬件历史方面的视频(和文章)。视频主要就是「科技考古」栏目中的三个显卡相关的视频,讲的非常深入浅出、引人入胜,我最早对于 3dfx 的了解也都来自这里。比较可惜的是,由于篇幅限制,早期历史只讲了 ATI、NVIDIA 和 3dfx,AN 两强争霸也只讲到了 GeForce 6 的时代。另外他们的专栏里也有很多考古文章,比如核弹进化之路 NVIDIA旗舰进化史(上),相比之下覆盖的时间就长多了,但深度就有些不足。

YouTube 上的内容就丰富多了(也可能是推荐算法比 B 站靠谱)。

PixelPipes顾名思义是专注显卡历史的频道,因为「像素管线」这种说法只在统一渲染架构(可以简单理解为 DX10)前有效。频道主早期也想做完整历史,不过现在看来他应该更多做各种卡的深入研究。频道也涉及一些其他硬件,另外还组织了 GPUJune 活动,号召大家一起来介绍有趣的显卡。

PhilsComputerLab则是一个更加均衡的频道,介绍一些考古和垃圾向的硬件。他对于一些早期显卡的覆盖也比较好,包括 NVIDIA Riva 系列、ATI Rage 系列、前几代的 GeForce 和 Radeon 等等。

BudgetBuildsOfficialSocketSanctuary都主要关注较新的显卡,基本上是 DX10 甚至 DX11 以上的「新卡」。这些显卡的生命力大多比较强,在今天可能还能用,就比较有趣了,也可以说是 DX 意义上的「战未来」了。

RandomGaminginHD基本上就关注现代的廉价显卡,包括核显,也可以算是垃圾向的内容,但基本不考古。同样也非常值得关注。

zWORMzGamingTSMChannel则提供了很多显卡的游戏评测,前者主要是现代(DX10+)的显卡,后者则主要是早期的显卡。类似的频道应该也还有不少。这些广泛的测试让我了解了很多以前从来没听说过的游戏。

显卡数据库

TechPowerUp GPU Database应该可以算非常权威的显卡数据库了,可以追溯到 2000 年前的远古时期,包括显卡核心、各种板卡以及许多显卡 BIOS 等。通常比较关心的参数都能找到,包括发布时间、核心代号、核心数量和频率、显存大小和频率、接口、功耗、API 支持,另外还有理论性能和经过换算的相对性能天梯图(应该只包含 DX10+ 的常见显卡),不过理论性能仅供参考。TechPowerUp 的数据库背后的支撑就是他们的 GPU-Z 工具了,也是权威的显卡信息检测工具。

Wikipedia 上的显卡列表页也非常全面,而且查起来很方便,包括 List of AMD GPUsList of Nvidia GPUsList of Intel GPUs以及可能更加冷门的厂商,如 Silicon Integrated Systems。相比 TechPowerUp,只有纯理论性能,可能需要额外看天梯图。

史上最全桌面级显卡天梯图是一个相对完整、对考古友好的显卡天梯图,适合打印出来贴在墙上。不过与 TechPowerUp 的天梯图不同,它不提供具体的性能数值,只有一个估算的尺度。优点是同时包含了很多核显/集显,作者同时也出 CPU 天梯图。

Vintage3D提供的数据库覆盖了更早的时期,比如 S3 Virge、Voodoo 之类的,而且一直更新到现在,连 4070 Ti 都加上了。而且也给出了性能排名,不过真的仅供参考,尤其是近期的。

VGAMuseum的数据库也非常完整,包括 2D 卡,宣称收录了 1981 年后的各种显卡。不过最新的显卡似乎还是近十年前的,因此也比较适合考古。另外界面也比较简陋,和 TechPowerUp 显然没法比。

另一个网站PlayTool的数据库就只覆盖了 DX7~10 的显卡,不过提供了额外的功耗和供电等数据,也值得参考。

另外就是比较娱乐的 PassMark 显卡测评了,结果就更加不靠谱了,可以当娱乐大师看。

其他

找当年的测评文章,我主要去 AnandTech、Tom’s Hardware、Guru3D,以及上面提到的 TechPowerUp。

整理的较好的考古文章有 https://www.techspot.com/article/650-history-of-the-gpu/, https://www.electronicdesign.com/graphics-chip-chronicles, https://www.pcpop.com/article/179977_all.shtml 等。