GPU历史上的首个霸主：S3graphic的兴衰史-兴起

启芯硬件 2024-08-27 20:20

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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。