在二十世紀末的最後十年，個人電腦隨著IC製程的快速更新而蓬勃發展，正當大家都把焦點集中在CPU和OS的更新、對CPU運算功能和時脈的提升目不暇給之際，繪圖晶片卻也經歷了許多場功能提昇的戰役。就讓我們來回顧一下，這十年來繪圖晶片發展過程，進而瞭解繪圖晶片的設計趨勢。

繪圖晶片的演進史

繪圖晶片在早期的ISA BUS開始之初，由CGA、EGA快速地發展到VGA。最後由Trident、OAK、Tseng Labs、W.D.等大廠形成四雄鼎立的局勢。此情況在維持了三年之後，為了要達到提升傳輸速率的目的，VL-BUS適時提供了應有的效能，但四雄鼎立局面卻也被重回繪圖晶片市場的Cirrus所打破，並取而代之成為霸主。Cirrus除了在VL-Bus領先之外，也透過併購而獲得類比晶片和數位晶片整合的技術，率先將RAMDAC整合於繪圖晶片中。此時OAK、W.D.因產品研究落後漸漸消逝，而Trident和Tseng Labs仍不放棄並力圖趕上。

另一方面，由於作業系統的變更，Windows提供的方便性與親和力取代了DOS，進而也促使繪圖晶片進入新的紀元。繪圖晶片開始由單純的介面架構，加入圖形區塊搬移的功能，分擔起CPU的運算工作，2D加速的繪圖晶片於是應運而生，S3也由此時開始嶄露頭角。由於2D加速繪圖晶片的產生，繪圖晶片直接對記憶體作區塊資料的搬移，卻也突顯出記憶體傳輸率的不足，因此EDO DRAM成為新一代繪圖晶片必需支援的記憶體。接下來隨著CPU和O/S的變更，效能的提升遂成為大家所共同努力的目標，而VL-BUS只能供少數周邊裝置使用，於是PCI匯流排的推出迅速取代了VL-BUS，成為所有周邊設備的標準介面。而S3也在此時進一步取代了Cirrus霸主的地位。

到了1996年PC的定位開始有了變化，人們不再只是在上面玩玩簡單的電玩、打打報告、作運算，更希望能從PC上得到視訊和音響效果的滿足，多媒體電腦觀念於是開始運作。Trident 9680率先將其既有的Video Processor晶片技術整合入繪圖晶片中，只可惜產能的不足，讓Trident無法提供滿足的晶片而錯失了奪回寶座機會。相對地，S3雖然晚了三個月才推出類似的繪圖晶片，但在主攻廣大消費市場下，反而在繪圖晶片市場更加茁壯，成為市場主流。(圖一)

《圖一　繪圖晶片演變時程》

繪圖晶片進入3D多媒體時代

為了增加PC休閒功能，讓消費者有更身歷其境的感覺，S3在繪圖晶片中加入3D繪圖的Rendering Engine，也開啟繪圖3D新的戰端。由於Rendering Engine並無法提升多少3D效能，於是Trident再將3D繪圖技術的Setup Engine也加入晶片中，但短短的三個月之後SiS、ATI和Intel也各有相同架構的產品問世。為了提升傳輸速度和節省3D貼圖所需的記憶體空間，AGP匯流排成為3D繪圖晶片必備的規格。除此之外，為了改善多媒體的功能及畫質，MPEGⅡ/DVD技術讓Trident再度顯示出在Video Processor方面的專精，領先提出了整合MPEG解壓縮的Motion Lomp功能，可惜由於3D技術的落後，再度錯失良機。

3D繪圖晶片發展到去年大致態勢已定，ATI雖然在1998有不錯的產品而主導了3D市場將近一年，但Nvidia的崛起，提供更佳產品，在1998年底漸成為市場主流。到目前為止，3D繪圖晶片仍以Nvidia的TNT2評比最佳。ATI雖然才於近期新推出了128bits的3D繪圖晶片，可惜其效能只能勉強與S3的Savage 4一較長短；而Nvidia和S3在近期也將會有更高階的3D繪圖晶片推出，其功能幾乎已將完整的3D技術整合到繪圖晶片中。相較之下，ATI的新產品速度就較為緩慢。

從以上的繪圖晶片發展變革中可看出其演變的趨勢，除了視訊處理功能的加入，讓PC定位多元化外，事實上，其它演進大都是為了減少CPU的工作負擔而著力，將CPU運算的部分設計成硬體並整合到繪圖晶片中，但在CPU已由當初的286、386、486DX-33到目前的PⅢ 500，甚至今年即將推向PⅢ 800，讓人不禁要懷疑，是否真有需要為了再減輕CPU的負擔，而花費重覆的代價購買全功能3D繪圖晶片？

繪圖晶片發展至今，3D的功能已漸趨成熟，由於競爭激烈，真正獲益的當然是消費者大眾，但卻也使得設計商的利潤變薄，產品研發速度稍為慢了一些就步向淘汰或併購的危機，如OAK、Tseng Lab和Cirrus已經由繪圖晶片市場退出了。據瞭解S3 也將步入被併購的危機(按編：截稿前已確認威盛公司購併了S3的繪圖晶片設計部門) ，再加上去年下半年晶圓的漲價，使得低階市場的繪圖晶片利潤縮減，相信會影響到低價繪圖晶片的供給。為了減緩低價電腦的衝擊，SOC遂成為無可避免的趨勢。也促使繪圖晶片商和系統晶片商的技術整合，如最近的Trident和VIA合作的CBi7(MVP4)及SIS的520皆是，而更多的整合產品也預計在今年上半年推出。

在預測繪圖晶片的未來發展方向之前，我們須從PC的發展趨勢來了解。由於教育的普及、個人上網購物、通訊、資訊尋找等，已成為無法避免的趨勢。而PC的應用與定位，也因此更加廣泛。IA(Internet Appliance or Information Appliance)便是其主要產物，但發展到此一階段的PC已經成為一般的消費品，人們要的不再是單方面的功能和速度提升，價格及產品的輕巧方便也是主要的考慮因素。

SOC提供的功能及價格優勢，將成為此一市場的最愛。但是高整合度的晶片將使繪圖晶片走上了不歸路。然而，就另一方面而言，功能強大的個人電腦，如音響般成為發燒族的最愛。其強調不只是要有超炫的外形，更要求超強及快速的運算和應用功能，繪圖晶片高階市場在此刺激下必能另有新的作為。

最後，繪圖晶片的視訊功能原本在去年的視訊會議上應該有不錯的發展空間，但可惜的是，網路傳輸速率和品質的不夠，以及影像輸入裝置價格的偏高，都限制了此一應用的發展。但近來由於CMOS Sensor的成熟，漸漸取代了CCD技術，也使得價格趨向合理化；若在加上ADSL 或Cable Modem的普及，甚至更快速的傳輸架構推出後，良好的傳輸品質勢必會帶動此一市場，相信在繪圖晶片的市場，必定會有更多視訊功能的推出。