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    电脑硬件板卡的样品(三)芯片篇 暨intel i750显卡演义

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    发表于 2018-12-25 18:47 | 只看该作者 | 倒序看帖 | 打印

    电脑硬件板卡的样品(三)芯片篇


    intel i750显卡演义

    以本文纪念Intel第一块显卡发布三十周年

    硬件风云

    Intel曾生产销售过显示芯片,如KU82706A82786芯片Intel在1986年12月制造出i750芯片,被DVI (Digital Video Interactive) Technology看中,以DVI(Digital Video Interactive)概念,开发DVI Pro 750显卡。DVI是全数字声、文、图处理系统,能支持多种多媒体信息来源和信息格式。Intel看好此概念,更看好数字多媒体技术的发展前景, 在1988年11月14日收购了DVI Technology这个数字媒体的先驱,1989年3月发布Intel Pro 750。这是Intel正式对外发布的第一块显卡,从而步入PC显卡领域。

    Intel i750显卡项目历时6年,可见是下了血本。为了扩大影响,甚至还拉上当年的PC巨头IBM挂个联合开发的头衔。可惜在那个百花齐放年代,Intel的努力仍然没有什么突破,渐渐湮没。以至于资深的硬件爱好者都只认为Intel第一个显卡是从i740芯片开始的……

        本篇以这些绝无仅有的INTEL i750样品显卡及上面的芯片逐步变化为例,展现出电脑芯片和显卡研发、试制、试产、量产这个漫长而艰辛而又不为人知的过程。

    一、i750PA/DA 芯片

         1、关于i750PA/DA ES 芯片

    Intel的i750芯片由i750PA(82750PA pixel processor)和i750DA(82750DA display processor)组成,其技术参数是:The 82750PA is a 25 MHz wide instruction processor that generates and manipulates pixels. When paired with its companion chip, the 82750DA, and used to implement a DVI Technology video subsystem, the 82750PB provides real time (30 images/sec) pixel processing, real time video compression, interactive motion video playback and real time video effects.

    最初Intel的i750PA/DA
    芯片在1986年12月制成。1987年3月,代号为Tower的i750芯片的芯片评估板制成。1989年3月发布Intel Pro750,7月开始发售。Intel Pro 7503个卡(Video, Audio, Utility)与
    4个子卡(Video Digitizer, Audio Digitizer, 1/2MB VRAM)组成。本站收藏的Intel Pro 750工程样品,缺一块视频子卡。Intel Pro 750
    的主卡型号是DVI VIDEO BOARD 02,PCB日期是8907。是Intel收购DVI后在DVI Pro 750主卡DVI VIDEO BOARD 01版基础上制成的第二版。如下图,可惜没有intel
    i750PA/DA芯片。

    Intel Pro 750 工程样品


    Intel在继续DVI Technology这个面向商用的Intel Pro 750项目的时候,还相机开展兼顾民用的ACTIONMEDIA系列显卡的研发工作。ACTIONMEDIA从字面理解是全能媒体,第一代ACTIONMEDIA显卡是移植Intel Pro 750这个商用数字媒体开发技术到民用消费数字多媒体显卡ACTIONMEDIA 750 DVI。ACTIONMEDIA 750 DVI的产品研发代号是DS1,配套的是CS1副卡。下面这个DS1-AT是ISA接口版产品评估板。虽然此板主要芯片缺失 ,但是此板所用芯片跟ACTIONMEDIA
    750 DVI产品测试板所用的芯片相同,可以知道缺的芯片是Intel
    i750PA/DA、VLSI VTG8001/8002。

    DS1-AT
    工程样品


    DS1-AT 与CS1AT副卡


    下面这个板是没有芯片的空白工程样品板。

    DS1-AT
    PCB板


    工程样品版的i750PA/DA芯片都被Intel雪藏了,正式版本的i750PA/DA芯片好找吗?当年无论是Intel Pro 750或者是ACTIONMEDIA 750 DVI都“Only available in limited quantities”,既使是当年看到这些产品的图片也非易事,更何况是工程样品的图上。感谢电脑硬件收藏,当年都没能见到的,现在却能够拥有!

    2、i750PA/DA正式版本

    ACTIONMEDIA 750 DVI在1989年11月13日至17的COMDEX/Fall '89展示会上展出后引起普遍重视。1990年3月正式发布。

    下面上场的是ACTIONMEDIA 750 DVI的工程样品,所用正式版本的i750PA/DA芯片,芯片生产日期从8930到9044,时间跨度超过一年。第一个是稍早的未量产版的产品测试板,芯片都是89年。

    ACTIONMEDIA 750 DVI 工程样品


    第二个也是未量产版的产品测试板,只是上面的芯片都是90年。配了个CS1AT副卡从这个CS1AT副卡上的贴纸“FCC CLASS A”可以看出,这个产品不适合家用,可见此产品最终还是没有零售。

    ACTIONMEDIA 750 DVI
    与CS1AT副卡


    第三个是MCA接口 版本ACTIONMEDIA 750 DVI的工程样品,芯片较晚,芯片日期是9044,约在90年10月,距90年3月发布日期过了半年,可见曾因某某原因难产。

    ACTIONMEDIA 750 DVI MCA 与 DS1MCA


    MCA接口ACTIONMEDIA 750 DVI曾经代表ACTIONMEDIA系列在1990年3月5日的《INFO WORLD》出现过,这是在互联网上所能见到的唯一一个ACTIONMEDIA 750 DVI的图片。


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    沙发
    发表于 2018-12-25 18:48 | 只看该作者

    二、i750PB/DB ES芯片

    80年代末,板卡制造的贴片工艺成熟,intel自然是弄潮儿。对PGA针脚结构的i750PA/DA芯片进行升级为PQFP贴片结构的i750PB/DB芯片,芯片封装由金封变换为塑封。并在上一代成熟设计的基础上开发出芯片评估板INTEGRATOR所以INTEGRATOR看起来像换芯片的ACTIONMEDIA 750 DVI,也可以使用CS1副卡。

    ISA接口版本的可拆卸芯片的芯片评估板INTEGRATOR的两个i750PB/DB芯片都是ES。如下图。

    INTEGRATOR ISA
    工程样品


      下图是MCA接口版本的INTEGRATOR,上面i750PB/DB ES芯片日期非常早,为9014/9017,且这两个芯片是a step。b step和c step的ES芯片也将会在下面的卡中出现。

    [color=rgb(0, 0, 0)]INTEGRATOR MCA


    工程样品





    ACTIONMEDIA 750 DVI的发布日期是1990年3月正式发布。从上图i750芯片日期9014可看出至少在ACTIONMEDIA 750 DVI发布日左右Intel就开始分兵从事ACTIONMEDIA II的研发工作。ACTIONMEDIA 750 DVI的不成功与Intel只是把这个项目当做过渡而未尽全力有很大的关系。上图这个MCA接口的INTEGRATOR还有一个非同寻常地方,就是卡上大部分芯片可能因保密的原因被涂黑。显然是曾展示过,估计是为了拉IBM合作曾经连同副卡一起演示项目的可行性。

    MCA接口 版本INTEGRATOR的副卡是直接使用上一代ACTIONMEDIA 750 DVI的副卡CS1MCA。

    INTEGRATOR 与 CS1MCA


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    板凳
    发表于 2018-12-25 18:48 | 只看该作者

    三、i750PB/DB+i750LA/LH/LV 芯片

        ACTIONMEDIA II于1991年10月17日发布,在1991年10月21至25日的COMDEX Fall '91 展出并获得最佳展示奖和最佳多媒体产品奖。

       
    I
    ntel的ACTIONMEDIA II显卡是对ACTIONMEDIA 750 DVI主副卡的结构进一步优化为主子卡结构 ,还专门为i750PB/DB芯片设计3个QFP结构的i750系列辅助芯片。这5个芯片是:

    82750PB pixel processor
        82750DB display processor
        82750LA Keying and Audio Gate Array (KAGA)
        82750LH Host Interface Gate Array (HIGA)
        82750LV VRAM SCSI Capture Gate Array (VSCGA)

        1、ES 芯片

    ACTIONMEDIA II产品评估板的研发代号是DS2。下面这个MCA接口版本ACTIONMEDIA II是DS2MCA,上面有5个i750芯片,i750PB/DB很明显 是ES版,3个陶封的只有代码没有未标明型号,是早期i750LA/LH/LVES芯片。

    DS2MCA
    工程样品


        下面这个ISA接口版本ACTIONMEDIA II是DS2AT,上面的除了i750PB不是ES芯片,i750DB和三个i750LA/LH/LV是塑封的ES芯片。

    DS2AT
    工程样品


      2、正式版芯片

    这芯片有两种标注,一是LA、LH、LV,这是早期标注。

    DS2MCA 工程样品





    CS2 子卡
    工程样品



    另一种是S82750LA、S82750LH、S82750LV。

    Smart video Recorder 工程样品


        更多的ACTIONMEDIA II显卡参见:电脑硬件板卡的样品(二)板型篇

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    地板
    发表于 2018-12-25 18:48 | 只看该作者

    四、i750PB/DB+i750SN(F119902HFEX/F122164HFEX)工程样品芯片

       大概在92年的时候,Intel开始研发下一代产品,姑且叫ACTIONMEDIA III吧,ACTIONMEDIA III也是主卡子卡结构。ACTIONMEDIA II的时候,主卡是5个i750系列芯片,ACTIONMEDIA III的主卡减少到3个i750系列芯片。子卡由两排插座减少到1个插座。这些信息不是Intel发布的,而是来自于本站所收藏的两块工程样品卡。

    按理ACTIONMEDIA III应该对i750PB/DB进行更新,推出i750PC/DC芯片评估板才对。实际上却是对辅助芯片的更新进行评估。想必这个待评估的芯片集成了原来82750LA、82750LH、82750LV3个芯片的相关功能。这个待评估的芯片应该是 i750SN,容后介绍。

    曾一度以为这2个卡是ACTIONMEDIA III产品评估板,但是板子上一半的空间都被插线座占据,而产品评估板是非常接近最终产品的,很明显是芯片评估板,研发代号为QUARK。

    下面这个QUARK的陶封ES芯片为F119902HFEX,生产日期是9241。

    QUARK
    工程样品



    下面这个QUARK 1.5 的陶封ES芯片为F122164HFEX,生产日期是9309。

    QUARK
    1.5 工程样品


       
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    5#
    发表于 2018-12-25 18:48 | 只看该作者

    五、i750PB/DB+i750SN(F122164PPM)ES+TC160G54ES 芯片

        QUARK的REV 2版与上面的REV 1版相比较,QUARK的REV 2版的芯片评估板要比REV 1版的标准ISA全长板加宽了约三分之一,多出来的地方为装载两个功能,其一,右边是子卡的功能芯片评估板区,将子卡的功能直接扩展在主卡上。随着集成度提高以及显存以两个插槽的方式处理,ISA接口版 主卡有足够板面直接容纳子卡的功能,还可通过空焊的方式阉割子卡功能;MAC接口版本板面小可能用得上这个子卡,但是IBM此时已开始放弃独有的MCA接口,转向Intel发明的通用PCI接口,子卡已成鸡肋。

        可以说PCI接口标准彻底终结了Intel自己的ACTIONMEDIA系列显卡。PCI标准由Intel开发于1990年前后1992年6月22日,Intel发表PCI 1.0标准,该标准仅限于组件级规范。1993年4月30日,PCI-SIG发表了PCI 2.0标准,这个标准第一次创建了连接器与主板插槽间的标准。后来ATI在Intel的协助下率先发布了史上第一块PCI显卡,有兴趣的看这个链接:http://www.yjfy.com/Museum/video/MACH32_PCI_ES.htm

        下图就是史上最早的PCI接口卡,日期是1290(90年第12周)。

    PCI
    接口 工程样品


    ACTIONMEDIA II产品序列号可看出,ACTIONMEDIA II系列总共只生产了几万块,足见其不成功。即使Intel想借助IBM影响力,将ACTIONMEDIA 750 DVI和ACTIONMEDIA II都标上“JOINTLY DEVELOPED BY INTEL AND IBM”,依然收效甚微。实际上是全能数字媒体显卡造价太高,最关键的是i750芯片设计为1986年,先不说性能,就是PCI移植都称得上大难题。所以这个ACTIONMEDIA III项目胎死腹中也是迟早的事,至此intel逐步放弃了PC显卡市场。

        让我们的视线又回到QUARK的REV 2版的QUARK II和QUARK 2.5上面来,左边一个插座和一个外接口。这个功能与“可编程逻辑”相关的。用于研发过程时的试制阶段(prototyping stage)中在逻辑电路的设计上发现程序错误,并修正错误。配套的DVI THUMPER副卡可与主卡通过排线相连,收藏的QUARK II和QUARK 2.5显卡上这个接口还没有做出。

        1、i750PB ES/i750DB /F122164PPM

        芯片评估板QUARK II的芯片依次i750PB C-STEPPING ENG SAMPLES、i750DB、F122164PPM,还有一个空焊位的相关芯片将在下面介绍。 这个F122164PPM是塑封的ES芯片,晚于QUARK的REV 1版上面的陶封F122164HFEX的ES芯片。

    QUARK
    II 工程样品


        2、i750PB/i750DB /F122164PPM/TC160G54ES

        芯片评估板QUARK 2.5的芯片依次i750PB、i750DB、F122164PPM和TC160G54ES,这个TC160G54ES芯片很特殊,Intel不但在显卡上设置了一个芯片位,而且还配备了一张DVI THUMPER副卡去调配。QUARK 2.5显卡上这个接口还没有做出,但上面的插座可以使用插入DVI THUMPER副卡处理过的AlteraEPM7192GC160-1 PGA芯片,从而间接进行调试。


    QUARK
    2.5 工程样品


    QUARK
    2.5 与
    DVI THUMPER



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    6#
    发表于 2018-12-25 18:49 | 只看该作者

    i750PE ES+i750DB+ i750SN芯片

       由于i750项目的大量投入,尚不能说退就退,Intel开始回归芯片制造销售的定位,这一点无疑是非常明智的。intel暂时告别显卡领域,但没完全放弃i750芯片后续产品的研发,转向功能简化、成本低廉视频子卡以及致力于向ATI、创新等大公司推销i750系列芯片。

        代号MAESTRO的研发项目是Intel放弃全能数字媒体ACTIONMEDIA系列显卡后,进入单一功能视频子卡领域的尝试。看惯那些i750显卡的豪华阵容,初见下面这个MAESTRO III,还真难与高大上的Intel i750显卡挂上钩。

    MAESTRO III
    工程样品



       
    MAESTRO III卡上有i750DB、i750SN和无任何标注的3个芯片。这个无任何标的芯片应该是下一代芯片,因为此时Intel不可能还把i750PB搞成无字版ES。i750SN芯片应该是QUARK芯片板上的那个F122164PPM。

        不知何原因,此卡最终也未上市销售。也许性价比低于市面上的那些视频卡。


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    7#
    发表于 2018-12-25 18:49 | 只看该作者

    七、i750PE+BORG+CGA 正式芯片

    这个FCC ID为EJMPCVD11XX的卡是Intel的正式产品,正式名字好像叫SMART VIDEO RECORDER PRO或者SMART VIDEO RECORDER PRO II。但是有一点是肯定的,它使用的是QUARK和MAESTRO这两个芯片评估板的研究成果。EJMPCVD11XX上面的芯片是i750PE、BORG、CGA,其中:i750PE来自于MAESTRO III上那个无字的i750芯片,基于i750PB,频率跟i750PE一样是25 Mhz;BORG来自于MAESTRO III的i750SN;CGA来自于QUARK 2.5的TC160G54ES芯片;EJMPCVD11XX无VGA接口,所以不需要i750DB(82750DB display processor)芯片。

    SMART VIDEO RECORDER PRO 正式产品



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    8#
    发表于 2018-12-25 18:50 | 只看该作者

    八、i750PD ES芯片

        1993年11月15日,ATI宣布Video basic capture card,采用的是Intel低成本i750PDATIATI-68890视频采集芯片。下图这个ATI Video basic capture card的芯片是ES,芯片标注为KU8270PD-25,似乎标记错误,应该是KU82750PD-25。 零售产品即使在初期也极少使用ES芯片,中晚期产品使用ES芯片属于违例,尤其是在大厂的正式产品上,这种违例是很罕见的。

    [color=rgb(248, 248, 248)]ATI
    Video basic
    capture card
    正式产品


         i750芯片项目始于1986年的i750PA/DA芯片,终于1993年的i750PD芯片,历时8年。i750芯片诞生初期无疑是优秀的,Intel中途既没有大刀阔斧的更新换代,又没有进行PCI移植,在后期其当年优秀的性能指数反倒成了先天不足,最后导致没有潜力可挖而不得不终结。Intel基于i750芯片的2D显卡项目也随之完结。 至于后来的3D显卡,始于1997年下半年Intel与Real3D合作研发的i740芯片显卡,参见电脑硬件板卡的样品(一)分级篇




    电脑硬件板卡的样品(三)芯片篇 intel i750显卡演义
    电脑硬件板卡的样品(二)板型篇
    电脑硬件板卡的样品(一)分级篇
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