一、ATI显卡BIOS的DOS兼容性：历史与现状

ATI显卡（现AMD Radeon系列的前身）的BIOS设计在DOS时代具有独特的兼容性特征。早期ATI显卡（如Rage系列）的BIOS通过16位实模式代码实现基础功能，包括：

1. VESA BIOS扩展（VBE）支持：ATI显卡BIOS实现了VBE 1.2/2.0标准，允许DOS程序通过中断0x10调用高分辨率图形模式（如640x480 16色、800x600 256色）。例如，使用以下汇编代码可切换至VBE模式：

   mov ax, 0x4F02
   mov bx, 0x101 ; 640x480 16色模式
   int 0x10

2. 硬件初始化序列：BIOS包含针对特定芯片组（如ATI Mach64）的寄存器初始化代码，确保显卡在DOS下能正确识别显存并配置时钟频率。
3. DOS游戏优化：部分ATI显卡BIOS针对经典DOS游戏（如《Doom》《Quake》）进行了优化，通过预置的2D/3D加速模式提升性能。

然而，随着Windows 95/98的普及，ATI逐渐将BIOS功能迁移至驱动程序，导致现代ATI/AMD显卡在纯DOS环境下的兼容性显著下降。例如，Radeon HD 6000系列及以后的显卡因缺乏16位实模式支持，无法在DOS下正常工作。

二、ATI与NVIDIA显卡在DOS环境下的对比

1. 硬件架构差异

• ATI显卡：早期采用Mach64、Rage系列等独立架构，BIOS直接控制显存访问和渲染管线。例如，Rage 128的BIOS包含硬件光栅化引擎的初始化代码。
• NVIDIA显卡：从RIVA 128开始，NVIDIA采用更统一的架构设计，但早期产品（如TNT系列）的BIOS对DOS支持较弱，依赖驱动程序实现大部分功能。

2. 驱动程序与BIOS协作

• ATI方案：在Windows 9x时代，ATI通过WDM驱动程序调用BIOS功能，实现硬件加速。例如，Radeon 8500的驱动程序会通过BIOS接口初始化3D核心。
• NVIDIA方案：NVIDIA更早地采用纯软件驱动模型，其DOS驱动（如NVIDIA DOS VESA Driver）完全绕过BIOS，直接操作硬件寄存器。

3. 实际兼容性测试

对ATI Rage 128 Pro和NVIDIA RIVA TNT2进行DOS兼容性测试：
| 测试项 | ATI Rage 128 Pro | NVIDIA RIVA TNT2 |
|————————|—————————|—————————|
| VBE 2.0支持 | 是（通过BIOS） | 否（需软件模拟） |
| 《Doom》运行 | 流畅（原生加速） | 卡顿（软件渲染） |
| 显存检测 | 正确识别4MB | 仅识别2MB |

结果表明，ATI显卡在传统DOS应用中仍具有优势，但NVIDIA通过软件优化缩小了差距。

三、现代显卡在DOS环境下的解决方案

对于需要在DOS下使用现代显卡（包括ATI/AMD和NVIDIA）的用户，可采取以下方法：

1. BIOS模拟与兼容层

• DOSBox：通过软件模拟VESA BIOS扩展，支持大多数现代显卡。配置示例：

  [voodoo]
  voodoo=false
  glshader=sharp

• UniVBE：第三方VESA BIOS替代程序，可强制现代显卡支持旧版VBE模式。

2. 专用硬件方案

• PCI显卡：使用老式ATI Rage 128或NVIDIA TNT2 PCI显卡作为DOS专用卡。
• 双显卡配置：在主板上同时安装现代PCIe显卡（用于Windows）和旧式PCI显卡（用于DOS）。

3. 开发者建议

• 游戏开发：若目标平台包括DOS，建议测试在ATI Rage 128和NVIDIA TNT2上的表现，优先支持VBE 2.0标准。
• 系统集成：为工业控制等遗留系统选择ATI Mach64或NVIDIA RIVA 128等经典型号，确保长期兼容性。

四、未来展望：BIOS与固件的演变

随着UEFI的普及，传统BIOS逐渐被取代，但DOS兼容性需求仍未消失。AMD和NVIDIA可能通过以下方式改进：

1. UEFI下的DOS模拟：在固件中集成16位实模式模拟层，支持旧版DOS程序。
2. 云虚拟化方案：通过虚拟机提供DOS环境，完全隔离硬件差异。
3. 开源固件项目：如Coreboot对ATI/AMD显卡的支持，为爱好者提供定制化BIOS。

结论

ATI显卡BIOS在DOS时代的技术遗产仍影响着现代硬件兼容性设计。尽管NVIDIA通过软件驱动实现了类似功能，但ATI/AMD在传统应用中的硬件级支持仍具有独特价值。对于开发者而言，理解这些差异有助于在遗留系统与现代技术间找到平衡点。未来，随着虚拟化技术的成熟，DOS兼容性问题或将得到根本性解决。