S3 Savage

Savage是由S3 Graphics推出的一个图形处理器产品线。

## Savage 3D

在1998年的E3博览会上，S3推出了首款Savage系列产品——Savage3D。与基于ViRGE的前代产品（Trio3D）相比，Savage3D实现了技术上的飞跃。

核心架构为128bit，支援单周期三线性多重贴图，像素填充率是125MPixels/s，每秒最多能生成500万个三角形。它支持Direct3D和OpenGL，也支持Alpha混合、多重纹理、抗锯齿、16/24bit Z绶存、三线性过滤等技术。而最有名则是其S3TC压缩技术。播放MPEG-2亦是它的强项。纵使功能不错，但驱动却有不少错误。而只支援8MB显存也是其败笔之处。

其创新的功能集包括：

- “自由”（单周期）三线性过滤
- 硬件运动补偿和子图像Alpha混合（MPEG-2视频）
- 集成NTSC/PAL电视编码器，（可选）Macrovision
- S3纹理压缩 (S3TC)
- 多抽头X/Y插值前端 (BITBLT) 和后端 (overlay) 视频缩放器

遗憾的是，由于制造良率低下，S3的Savage3D交付受到了阻碍。只有一家主要的显卡厂商——Hercules，在推出Savage3D产品方面做出了真正的努力。S3的良率问题迫使Hercules必须从硅晶圆中手工挑选可用的芯片。再加上驱动程序糟糕以及该芯片缺乏多纹理支持，Savage3D在市场上遭遇了失败。

Savage 3D还取消了对前代S3 ViRGE所支持的S3D API的支持。

1999年初，S3退役了Savage3D并发布了Savage4系列。Savage 4芯片组解决了Savage3D的许多局限性。

## Savage 4

Savage4 在许多方面都是 Savage 3D 技术的演进。S3 对芯片进行了改进，修复了硬件漏洞，并对芯片进行了精简，以实现降低成本和提升性能的双重目标。他们增加了单次渲染多纹理技术（single-pass multi-texturing），这意味着显卡可以通过渲染引擎的一次处理（并非一个时钟周期）对每个像素进行 2 次纹理采样，而不是像 Savage 3D 在双纹理游戏中那样使纹理填充率减半。Savage4 支持当时新出的 AGP 4X，尽管使用的是较旧的 3.3V 电压规范。它采用与 Savage 3D 相同的 250 nm 工艺制造。图形核心的时钟频率为 125 MHz，显卡的 SDRAM 时钟频率为 125 MHz 或 143 MHz（Savage4 Pro）。它们可以配备 8-32 MiB 的显存。虽然取消了集成的 TV 编码器，但其 DVD 加速功能值得称赞，且该芯片支持早期版本的 LCD DVI 接口。

带有“LT”后缀的型号具有更低的功耗，并且像 ATI 的 Rage LT 系列一样，旨在用于笔记本电脑。尽管如此，它最终还是出现在了几款 AGP 显卡中，例如 Number Nine 的 S3 Savage4 8MB 型号（如图所示）。

Savage4 在板卡厂商中赢得了众多的设计订单，包括 Diamond Multimedia (Stealth III S540) 和 Creative Labs。Savage4 系列的单周期三线性过滤和 S3TC 纹理压缩技术打造出了一款具有卓越图像质量的 3D 显卡。然而，由于继续沿用带宽受限的 64 位显存总线，S3 保证了这款显卡在 32 位色彩模式下永远无法成为高性能产品。驱动程序再次成为 S3 产品的难题；它限制了整体性能，并导致了软件和硬件的兼容性问题。

Savage4 很难与当时新的 3dfx Voodoo3、ATI Rage 128、Matrox G400 或 NVIDIA Riva TNT2 相抗衡。在《雷神之锤 II》（Quake II）等 OpenGL 游戏中，由于初始 OpenGL 支持缓慢，Savage4 的表现与 G400 相当，且远落后于 TNT2 和 Voodoo3。在《Shogo: Mobile Armor Division》等 Direct3D 游戏中，即使在 800x600 的低分辨率下，Savage4 的得分也比 TNT2 和 Voodoo3 慢了近 50%。该芯片在廉价机型中非常受欢迎，拥有许多基于它的通用零售产品和 OEM PC 订单。

只有其 S3TC 支持带来的高质量纹理能力，才让它在游戏社区中获得了良好的关注度。当时两款热门游戏《虚幻竞技场》（Unreal Tournament）和《雷神之锤 III 竞技场》（Quake III Arena）都内置了对 S3TC 的支持。相比所有其他显卡上使用的标准纹理，压缩纹理有了巨大的改进。不仅如此，S3TC 还允许在性能影响微乎其微的情况下渲染这些质量高得多的纹理。

## Savage 2000

1999年期间，Diamond与S3合并，Savage 2000 GPU是两家合并公司推出的首款产品。最终的显卡于同年晚些时候以Diamond Viper II Z200的形式发布。

该GPU采用了全新的核心架构，采用0.18微米制程，128bit显存带宽，核心采用2X2架构，每条像素流水线每个周期能处理两个多重纹理像素，总共4个，包含约1200万个晶体管，大约只有NVIDIA GeForce 256晶体管数量的一半。尽管复杂度较低，但其市场定位却宣称与NVIDIA的GeForce 256系列相似。Savage 2000支持S3的S3TC纹理压缩技术、名为“S3TL”的硬件变换与光照引擎，并配备了“QuadTexture Engine”（四纹理引擎），每个时钟周期能够处理单个四纹理像素或两个双纹理像素。其3D引擎的纹理填充率在相同时钟频率下可能等同于GeForce 256。在1999年底，Savage 2000和GeForce 256是仅有的两款具备硬件T&L功能的电脑游戏导向型显卡。S3的工程师声称S3TL引擎在功能上与GeForce 256对等，并且每秒可以渲染250万个经过光照和裁剪的三角形。然而，S3TL在出货时完全无法正常工作，这主要是因为最初的驱动程序是基于Direct3D 6的（Direct3D 7才是第一个支持硬件T&L的版本）。Savage 2000是一款AGP 2X/4X显卡，内置350 MHz的RAMDAC。Diamond Viper II Z200配备了32 MB的SDR SDRAM。

最初的预发布规格要求核心时钟频率为175 MHz，从而实现7亿纹理像素/秒的填充率。最终发售的显卡时钟频率降低了50 MHz，为125 MHz，导致填充率为5亿纹理像素/秒（仅略领先于GeForce 256）。2 在内存方面，该显卡配备了166 MHz的SDRAM，但实际运行频率为155 MHz。基准测试结果显示，该显卡的性能优于上一代显卡（Matrox G400、ATI Rage Fury MAXX、NVIDIA RIVA TNT2、3dfx Voodoo3），但并不总是能跟上GeForce 256的步伐。驱动程序也被发现存在漏洞，在众多游戏作品中都会出现问题。

Diamond最终发布了支持OpenGL和Direct3D中S3TL功能的驱动程序。不幸的是，S3TL无法正常工作。它会导致纹理缺失、几何图形和模型错误，且性能提升微乎其微。

Savage 2000最终不能为S3扭转败局，由于似乎不愿投入时间和精力来组建结构化的内部驱动开发团队，S3的图形部门在2001年以3.21亿美元的价格出售给了VIA。S3在随后的年份中重新整合，并创建了Chrome系列。

## Savage IGP

由于在2001年被VIA收购，Savage独立显卡的开发最终停止。曾经由S3占据的主导GPU市场份额，现在主要落入了NVIDIA的GeForce系列和ATI的Radeon系列手中。Savage的硬件设计转向了集成主板显卡。至少在这方面，S3对晶体管的经济化利用被证明是非常有利的。例如，Savage 4的设计成为了Twister芯片组中完全相同的集成GPU的一部分。

最终，混合了Savage4/Savage2000设计的“ProSavage”集成图形处理器（IGP）设计成为了VIA芯片组的一部分，如KM133、PL133T、PM133T、KM266、P4M266和KM333。ProSavage设计源自Savage4的3D组件与Savage 2000的2D组件的结合。被称为SuperSavage MX和IX的变体也被用于笔记本电脑中。还存在一种ProSavage-DDR设计；唯一的改进是支持DDR内存，这部分是从系统主内存中划分出的8 - 32MB的可配置部分。

Savage / ProSavage IGP系列被Castle Rock (CLE266) IGP所取代，后者后来被命名为VIA UniChrome。UniChrome持续进行微调改进，演变成了UniChrome Pro和UniChrome Pro II设计。