Мертвые бренды. Часть 6: 3dfx

Олег Коленченко, 

Совсем недавно на нашем сайте вы могли прочесть подробный рассказ о том, как развивались и эволюционировали видеокарты. Как вы помните, одной из самых значимых компаний в 90-х годах прошлого столетия была ныне несуществующая 3dfx. Как она взобралась на самую вершину и что стало причиной краха этого производителя графических ускорителей — читайте далее.

Оглавление

Предыдущие части цикла:

Читайте также:

Эволюция видеокарт:

Логотип компании 3dfx
Логотип компании 3dfx

С чего все начиналось. Voodoo Graphics

История 3dfx берет свое начало в 1994 году, когда четыре бывших сотрудника небезызвестной Silicon Graphics Джефф и Фил Смит, Гэри Тэролли и Скот Сэллерс решили создать собственную компанию. Помог им в этом Гордон Кэмпбэлл из TechFarm. Предполагалось, что основным направлением 3dfx будет разработка графических ускорителей для персональных компьютеров и аркадных систем. При этом в компании рассчитывали заниматься конкретно разработкой архитектуры графических чипов, а их производством должны были заниматься сторонние вендоры.

Первым проектом компании стал чип с кодовым названием SST-1. Стартовала разработка в начале 1995 года. Удивительно, но ее удалось закончить меньше, чем через 12 месяцев: уже в ноябре на ежегодной компьютерной выставке COMDEX, проходящей в Лас-Вегасе, SST-1 был официально анонсирован под названием Voodoo. Потенциал чипа был виден невооруженным глазом, поэтому 3dfx не составило труда заручиться поддержкой многих разработчиков игр. Интересно, что во время выставки была представлена и первая плата на базе Voodoo — Righteous 3D, созданная силами компании Orchid Technology. Тем не менее, момента поступления видеокарты в продажу пришлось ждать почти год. Дело в том, что по замыслу разработчиков графический ускоритель должен был комплектоваться быстрой памятью EDO RAM, высокая стоимость которой не позволяла продавать Righteous 3D по цене ниже 300 долларов. Только к осени 1996 года стоимость памяти значительно упала, и Orchid Technology удалось вывести устройство на рынок — пускай и со столь большой задержкой. За продуктом Orchid последовали и другие модели с чипом Voodoo Graphics. Среди них были Monster 3D от Diamond Multimedia, Voodoo Mania от Colormaster, Canopus Pure3D, Quantum3D, Miro Hiscore, Skywell (Magic3D) и 2theMAX Fantasy FX Power 3D.

Видеокарта Diamond Monster 3D
Видеокарта Diamond Monster 3D

Источник изображения

Кроме настольных систем, чип Voodoo широко применялся в аркадной сфере. Такие игровые автоматы, как ICE Home Run Derby, San Francisco Rush и Wayne Gretzky's 3D Hockey, комплектовались именно графическим ускорителем 3dfx. Автоматы начали работать еще в начале 1996 года, поэтому первую популярность Voodoo обрел на рынке аркадных машин.

Игровой автомат San Francisco Rush
Игровой автомат San Francisco Rush

Источник изображения

Что касается технических характеристик видеокарт на базе Voodoo Graphics, то сам чип работал на частоте 50 МГц, а объем памяти EDO RAM составлял 4 Мбайт. Интерфейс памяти был 64-битным. Интересной архитектурной особенностью Voodoo было наличие отдельного текстурного модуля. Это позволило видеокарте работать быстро и показывать картинку очень высокого качества.

Нужно вспомнить и еще об одной особенности Voodoo — видеокарта умела ускорять только трехмерный контент. Для отрисовки двухмерных изображений в системе должен был устанавливаться еще один адаптер, к которому Voodoo подключалась посредством интерфейса VGA. Поэтому в середине 90-х годов была особенно распространена связка из видеокарт Voodoo и ViRGE. Первая имела потрясающую производительность в играх и иных приложениях, связанных с обработкой трехмерной картинки, вторая — в программах с двухмерным изображением.

Можно сказать, что Voodoo в одночасье изменила рынок видеокарт и задала ему новое направление. Лучше всего это подтверждается цифрами. В области 3D-акселераторов в 1996 году господствовала компания S3 с ее видеокартой ViRGE (Virtual Reality Graphics Engine). Ей принадлежала почти 50-процентная доля рынка. В следующие два года ситуация кардинально изменилась, а к концу 1997 года 3dfx и Voodoo и вовсе занимали 80–85% рынка 3D-ускорителей. Такому результату позавидует кто угодно.

После ошеломительного успеха в 3dfx приняли решение сосредоточиться исключительно на разработке видеокарт для PC. Для создания чипов для аркадных машин было создано подразделение, которое впоследствии выросло в отдельную компанию Quantum3D. Кроме разработки и поддержки электроники для игровых автоматов, фирма также направила свои усилия на создание профессиональных графических ускорителей на основе чипов 3dfx.

Так выглядела профессиональная видеокарта Quantum3D Mercury
Так выглядела профессиональная видеокарта Quantum3D Mercury

Источник изображения

Нужно сказать, что важной составляющей успеха 3dfx и Voodoo Graphics был программный интерфейс Glide API — альтернатива другим API в лице Direct3D и OpenGL. Glide не был разработанным с нуля продуктом: он основывался на библиотеке OpenGL. По своей сути, он был ее урезанной версией. Изначально OpenGL содержал огромное количество различных функций, многие из которых попросту не использовались разработчиками. Поэтому инженеры 3dfx решили собрать в Glide только самое необходимое для визуализации трехмерных игр в реальном времени, причем все функции их библиотеки в полной мере поддерживались видеокартами Voodoo, что значительно облегчало программирование. В то же время это накладывало определенные ограничения на разработчиков: к примеру, максимальная глубина цвета в приложениях составляла лишь 16 бит. Забегая вперед, стоит сказать, что Glide API стал не только основой успеха 3dfx, но и причиной краха компании. Но об этом несколько позже.

3dfx сотрудничали со многими разработчиками игр, в том числе и с Eidos — авторами экшена Tomb Raider
3dfx сотрудничали со многими разработчиками игр, в том числе и с Eidos — авторами экшена Tomb Raider

Кроме выпуска собственного программного интерфейса, инженеры 3dfx активно сотрудничали с разработчиками игр, помогая им в оптимизации приложений. Это привело к тому, что видеокарты Voodoo доминировали на рынке игровых продуктов для персональных компьютеров. Так, под работу с картами 3dfx были заточены игры серии Tomb Raider от Eidos.

Voodoo Rush

В 3dfx понимали, что главный недостаток Voodoo Graphics — отсутствие поддержки двухмерного контента. Так появилась видеокарта Voodoo Rush. Она была выпущена летом 1997 года — менее чем через год после выхода Voodoo Graphics. Столь быстрое появление нового продукта было обусловлено тем, что, по сути, она представляла собой видеокарту Voodoo Graphics, имеющую, помимо 3D-процессора, еще и 2D-ускоритель. В качестве чипа, отвечающего за обработку двухмерной графики, использовались решения Alliance Semiconductor и Macronix. Voodoo Rush имела такие же характеристики, как и её предшественница, однако на деле производительность была заметно ниже. Причиной этого было то, что оба чипа использовали общую память и конфликтовали при обращении к ней. При этом обращение к основному процессору происходило через «двухмерный» чип, что также негативно сказывалось на уровне производительности видеокарты.

Voodoo Rush от Biostar
Voodoo Rush от Biostar

Источник изображения

Если говорить о конкретных цифрах, то производительность Voodoo Rush в среднем была на 10% ниже, чем у Voodoo Graphics. При этом в отдельных случаях провалы в скорости были еще более значительны. Второе поколение видеокарт 3dfx не снискало коммерческого успеха и в течение года было убрано с прилавков магазинов. А компания сосредоточилась на выпуске видеокарт, ускоряющих исключительно трехмерный контент.

Voodoo2

Откровенный провал Voodoo Rush заставил 3dfx вновь пересмотреть философию разработки видеокарт. Компания вернулась к созданию графического ускорителя, способного работать только с трехмерным изображением. Он получил название Voodoo2 и был выпущен в феврале 1998 года.

Акселератор представлял собой улучшенный по всем аспектам ускоритель Voodoo Graphics. Главным техническим новшеством Voodoo2 стал дополнительный текстурный модуль. Впервые видеокарта могла обрабатывать за один рабочий такт сразу две текстуры. Это позволило значительно увеличить производительность видеокарты. Особенно это было заметно в играх Quake II и Unreal. Кстати, был увеличен и объем памяти, предназначенный для текстур. Он составлял 2 или 4 Мбайт в зависимости от версии видеокарты. Такой шаг обеспечил лучшую детализацию текстур. В остальном Voodoo2 не преподнес никаких сюрпризов, хотя его заявленные характеристики были более чем впечатляющими. Частота чипа составляла 90-100 МГц, в качестве памяти использовалась EDO DRAM. Voodoo2 выпускалась в двух версиях: с 8 и 12 Мбайт «мозгов». На практике объем памяти несильно сказывался на производительности — оба устройства были очень быстры, хотя у старшей модели было больше «текстурной» памяти. Каждый из трех чипов имел 64-разрядную шину памяти, что в сумме давало 192-битный интерфейс. Максимальное разрешение в режиме 3D было увеличено до 800x600 точек. Поддерживалась трилинейная фильтрация. Что касается интерфейса, то Voodoo2 использовал уже уходящий в прошлое PCI.

Такую картинку показывала видеокарта Voodoo2 в игре Quake II
Такую картинку показывала видеокарта Voodoo2 в игре Quake II

Источник изображения

Вместе с Voodoo2 компания 3dfx представила нам знакомую и эффективную по сей день технологию SLI (Scan-Line Interleave). SLI, как и в настоящее время, обеспечивала одновременную работу двух графических ускорителей Voodoo2 в системе. Ускорители распределяли всю нагрузку по обработке изображения между собой: одна карта обрабатывала верхнюю часть картинки, другая — нижнюю. Это позволило увеличить максимальное разрешение в 3D-режиме до 1024x768 точек. Само собой, теоретически вырастала и производительность всей системы. На практике же дела обстояли не так хорошо. Во-первых, учитывая 3D-ориентированность видеокарт Voodoo2, в системе необходимо было обеспечить стабильную работу сразу трех видеоадаптеров, включая 2D-ускоритель. Элементарно не все материнские платы имели столько свободных портов. Во-вторых, проблемы возникали на программном уровне: далеко не все приложения корректно работали при использовании SLI. По этим причинам технология не получила в то время должного распространения. Однако уже в двухтысячных годах (под крылом компании NVIDIA) она раскрыла весь свой потенциал.

Две видеокарты Voodoo2, объединенные в SLI. Вместе с ними в системе установлен 2D-адаптер Matrox
Две видеокарты Voodoo2, объединенные в SLI. Вместе с ними в системе установлен 2D-адаптер Matrox

Источник изображения

Нужно сказать, что Voodoo2 на протяжении очень долгого времени оставалась на лидирующих позициях и активно использовалась в настольных системах. Этому способствовала как поддержка технологии SLI (тандем из двух Voodoo2 успешно противостоял более новым и производительным видеокартам NVIDIA RIVA TNT2, Matrox Millenium G400 и даже GeForce 256), так и API Glide, которому разработчики игр все еще отдавали свое предпочтение, несмотря на развитие программных интерфейсов Direct3D и OpenGL.

На Voodoo Banshee уже устанавливалась система охлаждения
На Voodoo Banshee уже устанавливалась система охлаждения

Источник изображения

Тем временем конкуренция на рынке графических ускорителей только возрастала. Свои позиции укрепляли компании ATI и NVIDIA, продвигавшие видеокарты Rage и Riva TNT. В 3dfx вновь задумались над выпуском универсального 2D/3D-продукта. Так, свет увидела видеокарта Voodoo Banshee. Адаптер стал логическим продолжением Voodoo Rush. На этот раз устройство получилось намного удачнее. Voodoo Banshee представляла собой видеокарту Voodoo2, в которой вместо одного текстурного модуля был добавлен чип, отвечающий за обработку 2D-изображения. Из-за отсутствия второго текстурного модуля Banshee проигрывал в производительности Voodoo2 в тех трехмерных сценах, где использовались несколько текстур на один полигон. Но в сценах, где это не требовалось, Banshee показывал схожую с Voodoo2 производительность за счет чуть более высокой тактовой частоты процессора. Что касается 2D-ускорителя, то он отлично справлялся со своими задачами и по производительности мало в чем уступал решениям ATI, NVIDIA и Matrox.

Страница №2: «Смена стратегии и покупка STB», Voodoo3, «Начало конца. VSA-100», «Последние дни 3dfx», «Вместо заключения»


Автор
Олег Коленченко