作者丨畢安
編輯丨陸離
最近，萬眾矚目的《賽博朋克2077》已經發售了，然而，由於遊戲頂級的畫質，導致現在一大批主流顯示卡集體陣亡，上次出現這樣的情況還是在14年底《刺客信條：大革命》問世的時候，而現在——當大部分玩家因為30系顯示卡缺貨而望眼欲穿時——有的玩家制作了各種略帶調侃的對比圖，來嘲諷自己因配置不足而只能以最低特效運行遊戲的窘境。
不過，在嘲諷之餘，部分玩家卻對2077如此高的配置要求感到不解，難道加了光線追蹤畫面效果就是讓眾多顯示卡難以高企的理由？
況且，這個光追效果還需透過各種“對比圖”才能仔細看出，所以很多理性玩家都在掂量：為了那麼點提升不甚明顯的畫質，花個幾千元升級配置，真的值得嗎？
其實，當下的“光線追蹤”技術與顯示卡發展過程中邁過的許多檻一樣，雖然無法在當時迅速地為遊戲畫質帶來巨大的提升，然而卻在更長遠的時間裡為顯示卡贏得了更大的發展空間。
為什麼這麼說？答案就藏在顯示卡這幾十年來不斷演變的過程中。
1因2D影象而激動的時代
其實，顯示卡的結構雖然複雜，但執行原理卻很容易理解。
我們在監視器上看到的影象是由很多個小點組成的，這些小點稱為“畫素”。在最常用的解析度設定下，螢幕顯示一百多萬個畫素，電腦必須決定如何處理每個畫素，以便生成影象。為此，它需要一位“翻譯”，負責從CPU獲得二進位制資料，然後將這些資料轉換成人眼可以看到的影象。而這位負責將資料轉化為影象的“翻譯”，就是顯示卡。
然而，這一看似簡單的步驟，卻耗費了人們數十年的光陰。
如果問現在的90後一代，他們最早接觸的遊戲是什麼？很多人可能都會回想起《超級馬里奧》這類童年經典，儘管在今天看來，那個身著水管工制服拯救公主的遊戲在畫面上相當粗糙和簡陋，但許多人也許不知道，對於顯示卡誕生之初的那一代玩家而言，這樣的畫面已經算是有了長足的進步。
上世紀80年代，在那個計算機技術飛速發展的時期，IBM在1981年推出兩種顯示卡：單色顯示卡(MDA)和彩色繪圖卡(CGA)。
在當時，計算機的用途主要是文字資料處理，沒多少人想到會用電腦來玩遊戲，所以當時MDA的解析度只有可憐的720 X 350，這對於玩遊戲而言還是有點太勉為其難了，在如此薄弱的算力下，誕生於那個年代的遠古遊戲無一例外都只有2D影象。對玩家而言，別說3D畫面，即使是一款少見的彩色遊戲，就已經足夠讓他們激動。
這款名為《國王密使》的彩色遊戲，著實讓80年代的玩家驚豔了一把
這是因為最早的顯示卡型別只能認別出黑白兩色，隨著計算機技術的發展，PC上出現了一些和圖形相關的軟體，開始有人在PC上設計一些圖形。最早的就是CAD，那時的程式設計師們為了自己閒暇的消遣也開始編寫一些小遊戲，或是移植一些遊戲機上的Gam到PC上來。人們對於PC圖形介面的需求也越來越強烈，為此才出現了彩色顯示卡。
但是當時的製作工藝仍然無法滿足人們對於顯示卡晶片的需求，因此顯示卡依舊整合在主機板上以一塊單晶片的方式來實現。而這等於是鎖死了顯示卡的發展空間。不過，技術總是應需求而生，當許多遊戲製作商發現，無論他們將2D的遊戲畫面雕琢得再怎麼精緻也無法吸引審美疲勞的玩家的時候，一場圖形顯示領域的變革就開始悄然醞釀。
這場變革的意義，相當於是顯示卡發展史上的“工業革命”，因為它開啟了顯示卡的3D時代。
2開啟3D時代的霸主
90年代，第一款獨立顯示卡Trident 8900/9000顯示卡誕生了，到了這時，顯示卡第一次作為一個獨立的配件出現在電腦裡，而不再是整合的一塊晶片。這意味著顯示卡贏得了更大的發展空間，更強的算力，從而也打開了3D時代的大門。
當時間到了1995年，這是顯示卡領域裡程碑的一年，3D圖形加速卡正式走入玩家的視野，也就是在這個時期，大量如摩托英豪、德軍總部3D、Doom在內的經典3D遊戲開始集中湧現，在這一時期穩坐3D遊戲寶座的顯示卡製造商，不是今天我們熟知的老黃的NVIDIA，也不是AMD，而是當時一個名不見經傳的小公司——3Dfx。
對於當時初出茅廬的3Dfx而言，能讓他們大殺四方的法寶就是他們推出的業界第一塊真正意義的3D圖形加速卡：Voodoo。
這款顯示卡不僅將人們帶入了真正的3D時代，並且它當時標配為4Mb 的EDO視訊記憶體，可以在640×480解析度下提供最華麗的3D畫面，對當時的遊戲玩家而言，能在那個年代用一千多塊到電腦城買上一塊丐版的Voodoo顯示卡，並能夠由此玩上當時最火爆的遊戲摩托英豪，那種感覺估計能和現在買到30系光追卡並體驗一把2077的快感相提並論。
然而，儘管Voodoo帶給了3Dfx一段顯赫的輝煌歲月，但好景不長，1999 年，3Dfx推出了 Voodoo3，雖然當時這款顯示卡配置了 16Mb 視訊記憶體，支援 16 色渲染。在畫質上無可挑剔，但昂貴的價格以及與市場格格不入的標準——不支援32位渲染、不支援大紋理貼圖等，這最終阻礙了它的普及。
而更為致命的是，當時自視甚高的3Dfx仗著自己擁有顯示卡生產工廠以及龐大的市場佔有率，在DirectX幾乎一統天下的局面下仍堅持不開放Glide的原始碼，使得昔日的盟友紛紛改投老黃的NVIDIA門下，再加上自身的產能不足，3Dfx的市場急劇萎縮。
這一系列的失誤，最終使得山窮水盡的3DFX走向衰落，最終在 2000 年被老黃以 7000 萬美元收購，一代3D時代的霸主就此隕落。
在新世紀初，顯示卡的輝煌留給了NVIDIA，隨著一款具有革命性意義的顯示卡Geforce 256的推出，NVIDIA在顯示卡效能上最終完全超越了3Dfx，與此同時，一直在暗中發力的ATI 也憑藉自身的HYPER-Z 技術，大幅提升了顯示卡的 3D 速度，拉近了與NVIDIA的差距。
此後長達二十年的顯示卡市場，就成了NVIDIA與ATI兩強相爭的天下。
3決定差距的轉折點
進入新千年以後，NVIDIA與ATI可以說是互有攻守，打得有來有往。但總體來說，NVIDIA背靠在研發上的優勢，在最開始的幾年曾短暫壓制了ATI。
但ATI也接二連三地透過各種效能爆炸的新卡，給了NVIDIA幾次難忘的下馬威。比如在DX8時代，ATI推出的Radeon 8500就因為其強大的效能一舉登頂，佔領了此前由NVIDIA把持的高階市場，以至於逼得老黃不得不推出了GeForce 4 Ti系列這樣價格只有旗艦產品一半，但效能卻能達到其80%的顯示卡，這在NVIDIA釋出的顯示卡中可以說是絕無僅有的一次——相當於今天我們用2080ti的價格買到了3090。
當然，顯示卡領域的競爭，絕不僅僅只是產品效能上的比拼，3Dfx衰亡的命運已經揭示了，只有能不斷順應時代並具有普適性的產品，才能最終在市場上取得取得優勢。
而到了DX9時代，再次逆襲的ATI又給NVIDIA好好上了這一課。
在Geforce 4 Ti釋出僅僅4個月後，ATI突然釋出了能完美支援DirectX 9.0的Radeon 9700Pro，相較於採用DirectX 8.0架構的NVIDIA產品Radeon 9700Pro，ATI切換軌道超車，透過搶佔市場先機，在3D時代第一次真正意義上的領先NVIDIA，更在此後較長一段時間裡都保持了領先地位。
如果形勢照此發展，恐怕今天的玩家們在執行各種3A大作時，在開場介面將更多次地看到ATI而不是NVIDIA的LOGO，但現實卻並非如此，這是因為在ATI被AMD收購之後，情況發生了變化。
簡單地說，這一切都源於兩大廠商對玩家群體的不同態度，儘管兩大顯示卡廠商的技術實力非常接近，但相較於NVIDIA從2012年釋出的GTX680開始大幅加強GPU的圖形遊戲效能，並縮減掉大量與遊戲無關的結構，成為了純粹為遊戲設計的顯示卡，AMD執掌下的ATI更強調效能計算，更適合多媒體、做圖等工作需求。
基於此，同一代NVIDIA和ATI相比，往往呈現出NVIDIA工藝稍微落後，但是架構設計方面保有巨大優勢，所以在同等功耗的情況下，NVIDIA效能更好。
更重要的是，由於NVIDIA在專業軟體和遊戲方面長期與軟體廠家最佳化適配合作，所在在增值技術和相容性方面表現也優於ATI。
反觀ATI雖然在同等理論效能下更加便宜，但是使用者想要享受到同樣的顯示卡效能，就意味著ATI比NVIDIA耗電更多且相容性稍微落後。
無論如何，計算卡和遊戲卡分開發展成為了往後N卡的既定設計理念，也成為了拉開N卡與A卡差距的一個最重要的轉折點。
4必將惠及大眾的新技術
N卡“遊戲優先”的設計理念，使得越來越多的玩家為了追求更好的遊戲效果而紛紛選擇N卡，NVIDIA的市場佔有率也隨之越來越高，這也讓作為軟體方的遊戲公司更傾向於NVDIA的硬體進行最佳化。
而且很多遊戲還會對N卡的某一款中低端顯示卡做特別最佳化。比如一代神卡750ti。這是因為，對於遊戲廠商而言，籠絡住了當前使用主流遊戲配置的群體，就等於籠絡住了市場上的大部分玩家。
一個很簡單的道理是，對於顯示卡效能需求的主力使用者群體就是遊戲玩家， 而非工作使用者。
與之相比，AMD顯示卡雖然一直以更出色的價效比、實用的效能為賣點，但在針對玩家群體的態度上卻出現過致命失誤。
這是在2014年，AMD推出R9-290x，價格與NVIDIA GTX770相當，很快引起了玩家們的關注。然而，這款產品強大的效能和算力卻並非為了遊戲而打造，淪為了當時的“挖礦神器”，由於當時虛擬貨幣採礦的巨大利益，使得R9-290x一經發售就以較高價格售罄，於是玩家們只能再度轉向NVIDIA產品。
這帶來的市場影響是AMD的遊戲顯示卡技術遭到忽略，甚至於無法有效普及，更大大影響了AMD在遊戲開發商、玩家中的口碑。
如此一來，AMD就失去了市場佔有率，也失去了遊戲廠商的青睞。在這種情況下，AMD只能主動去最佳化自己的驅動去更加適應遊戲。
因此常常會出現在A卡新卡上市以後，遊戲體驗特別差的情況，而這一情況又反過來再次降低了A卡在玩家群體中的好感和認知，形成了一個惡性迴圈。
直到2019年，AMD才宣佈也會採取遊戲卡和計算卡分開設計的策略，但是想要撼動NVIDIA在顯示卡市場的領跑地位，仍然有一段很長的路要走。
縱觀整個顯示卡發展史，我們不難看出，一味地追求硬體效能與算力的強大，並不能帶領整個圖形晶片領域走上新的階梯，比單卡效能能重要的，是不斷適應技術發展的方向，並降低新技術的普及難度，使之滿足最廣大使用者群體的最核心需求。
NVIDIA在顯示卡領域的成功，正是因為其“遊戲優先”的策略，使得各大遊戲製作商得以將最先進的圖形技術付諸實踐，並讓更多的玩家體驗到越來越出色的遊戲畫面。
而最近兩年，NVIDIA最新推出的光線追蹤顯示卡，正是為了降低了新圖形技術開發難度而出現的，在以往的遊戲中，玩家們雖然也可以看到鏡面或水面反射的倒影，但那都是預先渲染好的光照貼圖，是一種“障眼法”，雖然這些造假手段越來越高明，效果也越來越好，但是相對應的，成本也越來越高。在某些3A大作裡，角色甚至需要好幾套不同的貼圖來適應不同的光線場景，這無疑大大增加了遊戲設計師的負擔。
而在光線追蹤技術出現後，雖然未能像部分玩家想象的那樣，立竿見影地提升反射效果和畫面質感，但卻實實在在地解決了遊戲開發過程中光線複雜變化的問題，從而將設計師們從繁雜的影象技術限制中解放出來，專注於打造讓玩家沉浸其中的虛擬世界。
因此，當我們在2077的夜之城中，讚歎於那精緻而逼真的街道時，不必為了自身的配置不足而開不了最高特效憂慮，因為隨著顯示卡技術的不斷髮展，這樣出色的畫質有一天必將惠及每一個普通玩家。