Компьютеры
5 сентября 2005, 00:33

3dfx: от звезд к терниям и новое рождение старых технологий

В сегодняшнем материале мы постараемся несколько абстрагироваться от правила "о покойниках либо хорошо, либо никак" и дать адекватную оценку произошедшему с компанией 3Dfx/3dfx, а также рассказать о возрождении технологий мультичипового рендеринга для массового рынка в 2004 году в лице NVIDIA SLI и ATI CrossFire.

Введение aka Disclaimer

Жизнь компьютерных компонент и высоких технологий, как всякая другая жизнь, имеет и свои взлёты, и свои падения. Те, кто не в состоянии работать в режиме non-stop с минимальными ошибками, рано или поздно отстают от своих более резвых конкурентов и отходят в мир иной, становясь не более чем достоянием истории.

Даже гранды рынка, у которых, казалось бы, пару лет назад всё было просто замечательно, также оказываются не в состоянии идти в ногу с новыми требованиями постоянно меняющегося мира. Разумеется, в таких условиях приходится тщательно планировать стратегию продвижения своей продукции на рынок, а также регулярно совершенствовать свои наработки в соответствии с тем, что предлагают конкуренты, а не почивать на лаврах былой славы.

Продолжая аналогию с жизнью, хочется отметить, что даже весьма сомнительные продукты могут нести в себе технологии, которые будут востребованы если не сию же минуту, то тогда, когда придёт их время и рынок будет готов такой продукт принять.

В сегодняшнем материале мы постараемся несколько абстрагироваться от правила "о покойниках либо хорошо, либо никак" и дать адекватную оценку произошедшему с компанией 3Dfx/3dfx (фактически именно она явила миру первый графический ускоритель, который стал по-настоящему массовым и дал гигантский толчок для развития трёхмерной графики), а также рассказать о возрождении технологий мультичипового рендеринга для массового рынка в 2004 году в лице NVIDIA SLI и ATI CrossFire.

Понятное дело, что уход такого культового персонажа с рынка не может остаться незамеченным и порождает массу мифов, с ним связанных, однако, на мой взгляд, лучшей данью уважения той или иной компании будет взвешенная оценка её деятельности, а не взгляд через "розовые очки" немногочисленных фанатов.

Voodoo Graphics: восхождение

Итак, образованная в 1994 году четырьмя энтузиастами компания 3Dfx Interactive впервые являет миру свой графический чип Voodoo Graphics, вернее, даже не чип, а набор микросхем – Engine'ы PixelFX и TexelFX с поддержкой до 4 Мбайт локальной памяти для текстур, что по тогдашним меркам вызывало просто неописуемый восторг. Довольно интересным и в то же время весьма неоднозначным был способ работы карты – она не содержала в себе микросхем, отвечающих за вывод двухмерного изображения или аппаратное ускорение видео, а подключалась через специальный шнур к основной видеокарте.

Первый логотип 3Dfx знаменует начало массового движения 3D к домашнему пользователю

Первый логотип 3Dfx знаменует начало массового движения 3D к домашнему пользователю

Такое решение, с одной стороны, позволяло безболезненно докупать 3D-акселератор к уже существующей 2D-видеокарте, но, с другой стороны, за счёт сквозного подключения на пути связки видеокарта-монитор увеличивало искажения и портило картинку на мониторе. Естественно, что такое явление было характерно для больших и очень дорогих мониторов с высокими разрешениями и частотами обновления. Однако домашнему геймеру, не искушённому подобного рода изысками, новая разработка 3Dfx пришлась по нутру – 3D-графика наконец-то стала массовым явлением для персонального компьютера.

Благо, на тот момент возможности чипа позволяли и производить качественную фильтрацию текстур, и рендерить картинку при 16-битной глубине цвета, и создавать разнообразные эффекты с освещением. Довольно большим шагом вперёд стало и появление первого полноценного API для игровых нужд – Glide: на тот момент Microsoft только делала первые телодвижения в совершенствовании своего DirectX, а OpenGL оставался форматом для немногочисленных энтузиастов-профессионалов. Таким образом, пользователи были избавлены от необходимости делать сколь-нибудь терзающий душу выбор: карточки на наборе чипов от 3Dfx работали практически одинаково и были гарантировано совместимыми со всеми выходящими игрушками с лого "3Dfx" на коробке.

Одним из первых кардмейкеров, вставших на защиту линии 3Dfx по внедрению "ускоренной" трёхмерной графики в компьютеры домашних пользователей, стала компания Diamond Multimedia. Её первый горький опыт с картой Edge3D на базе набора микросхем NV1 (лирическое отступление: фактически пальма первенства в представлении устройства для работы с 3D-графикой принадлежит NVIDIA, однако непринятая воксельная графика, проблемы с API и метод интегрировать всё и вся вплоть до звукового чипа фактически свели к нулю рыночные перспективы столь неоднозначного продукта. Однако NVIDIA не расслабилась, и следующие поколения её графических акселераторов прекрасно вписывались в конъюнктуру рынка до настоящего момента включительно).

Voodoo Graphics

Самое распространенное воплощение Voodoo Graphics

Первый опыт работы Diamond по изготовлению карт на чипсете 3Dfx дал старт новой торговой марке – Monster3D, имевшей просто оглушительный успех. Ассоциация Voodoo Graphics = Monster3D прочно засела в головах пользователей, как уже успевших купить вожделенное устройство, так и только собирающихся сделать ЭТО. Кто только не занимался выпуском видеокарт на базе Voodoo Graphics: и Orchid, и Quantum, и Creative, и Gainward, и даже Canopus, на изделии которого мы остановимся чуть подробнее. Pure3D был действительно необычной картой, наиболее ярко выделяющейся на фоне изделий конкурентов: это и 6 Мбайт видеопамяти, и даже ТВ-выход. Естественно, что за обладание столь эксклюзивным изделием пришлось платить, но те, кто его покупал, прекрасно знали, за что они платят.

Вот так, с фанфарами и просто ошеломительным успехом компания 3Dfx начала свой путь к завоёвыванию теперь уже открытого рынка 3D-продуктов: грамотные и оперативные действия позволяли отодвинуть на второй план хлынувший поток карт на чипах других контор – все хотели покупать именно 3Dfx.

И даже неудачный опыт с Voodoo Rush, совмещающей в себе 2D- и 3D-часть и не совмещающей идеальную работу с Glide-играми :) и такую же высокую скорость, как у своего прародителя, остался незамеченным.

Voodoo2: апогей. Первый SLI

Вполне понятно, что даже 3Dfx, имевшей колоссальное влияние на рынке, не мог сидеть по несколько лет с одной и той же продукцией на фоне динамично развивающихся конкурентов, прежде всего, в лице NVIDIA.

Тогда в январе 1998 компания 3Dfx представила второе поколение графических чипов – Voodoo2.

В отличие от своего предшественника, карта работала на почти вдвое более высокой тактовой частоте – 90 МГц против 50, несла на борту уже два блока TexelFX, дававших бесплатное битекстурирование в играх, которые его поддерживали, 8 или 12 Мбайт локальной видеопамяти типа EDO на один набор микросхем, но всё то же сквозное подключение к основной видеоплате и прекрасную совместимость с предыдущими приложениями, ориентированными на Glide.

Работа с разработчиками игр велась в тени, но и она добавляла немало очков в копилку 3Dfx: вышедший в 1998 году Unreal просто завораживал своей великолепной графикой, выглядевший лучше всех именно на изделиях 3Dfx. Причём естественно, что самым лучшим образом проявляли себя карты на базе Voodoo2, благодаря которым движок игры мог раскрыть всю полноту возможностей чипа по работе с мультитекстурированием. Но, забегая вперед, скажу, что это было действительно только на момент выхода Unreal.

Первый SLI схема коннекторного шлейфа для объединения двух карт в единую систему

Первый SLI: схема коннекторного шлейфа для объединения двух карт в единую систему

Важным шагом вперёд стало появлением и технологии SLI, позволявшей нескольким чипам Voodoo2 параллельно работать над радующей глаз пользователя картинкой. Причём, что немаловажно, нередко вместе преспокойно работали и карты разных производителей, и даже карты с разным объёмом памяти. Для того чтобы обзавестись подробной системой, необходимо было не оставить в живых жабу, которая душила отдавать минимум 600 долларов за две карточки и SLI-коннектор – и самая современная система с просто фантастическим на тот момент быстродействием могла стать Вашей. Кроме просто увеличенной производительности, SLI-система позволяла использовать разрешение 1024х768, недоступное на Voodoo2 (800x600) и Voodoo Graphics (640x480) – Unreal в такой комбинации казался таинственной несбыточной сказкой.

Пожалуй, самым потрясающим решением для рынка стала новые разработки Quantum, объединявших на одной плате аж несколько(!) наборов чипов Voodoo2 с поддержкой SLI.

Quantum Obsidian2 X24

Quantum Obsidian2 X24: скромно и со вкусом

Однако не всё было и гладко – возросшая тактовая частота графического процессора сказалась и на его тепловыделении: жалобы от владельцев видеокарт, не оборудованных охлаждением, отнюдь не прибавляли радости техподдержке 3Dfx. Canopus даже выпустил свои решения на Voodoo2 с активным охлаждением столь горячего графического сердца новой разработки 3Dfx.

Но конкуренты также не дремали, и выпущенный в начале осени 1998 года графический процессор NVIDIA RIVA TNT стал мощным ответом на решения 3Dfx: во-первых, он не требовал наличия для себя сторонней видеокарты, а сам содержал в себе 2D/3D часть и блок аппаратного ускорения, во-вторых, нёс до 16 Мбайт быстрой SDRAM/SGRAM памяти на борту, а также двухконвейерную систему обработки изображения, позволяющую делать две записи по пикселям за такт, и, кроме того – 32-битный рендеринг. Более того, разработка NVIDIA была абсолютным лидером по поддерживаемым возможностям и полноценно использовала OpenGL, благодаря основательно переработанному драйверу. Но как бы замечательно это ни выглядело, почти все игры, выходившие в то время, делались с расчётом на закрытом API Glide от 3Dfx, и вся мощь и красота RIVA TNT оказывалась в стороне.

Gainward Dragon 4400 AGP

Gainward Dragon 4400 AGP – собственная разработка Gainward на базе 3Dfx Voodoo Banshee

Вполне естественно, что агрессивная политика NVIDIA по внедрению своих решений не могла пройти незамеченной 3Dfx: для того чтобы конкурировать с сильно дешевеющей RIVA TNT, был выпущен довольно необычный продукт – Voodoo Banshee, который тоже совмещал в себе 2D/3D и видеофункции и поддерживал до 16 Мбайт локальной памяти. Однако по сравнению с Voodoo2 чип не поддерживал мультитекстурирование и имел некоторые проблемы с совместимостью со всеми Glide-приложениями. Плата получилась довольно неплохой, но реальным преимуществом перед RIVA TNT был разве что Glide: в остальных случаях новый продукт 3Dfx смотрелся далеко не столь выигрышно.

Voodoo3: стагнация

С 1998 года попытки других компаний войти на динамично развивающийся рынок полностью трёхмерных игр стали приобретать всё более значимый характер: уже в течение года после Voodoo2 вышли в свет и RIVA TNT от NVIDIA, и MGA-200 от Matrox, и Savage3D от S3, и Rage 128 от ATI и даже Intel представила своё бюджетное решение для 3D-графики. Каждый из чипов был по-своему интересен, и, что вполне логично, требовался адекватный ответ 3Dfx на непрекращающиеся попытки конкурентов занять место под солнцем, особенно учитывая всё более и более совершенствующиеся технологии в 3D, применяемые в их разработках.

Кроме того, важно отметить, что все эти решения полноценно работали с новой шиной для графических устройств – AGP, в то время как Voodoo2 продолжал ютиться в PCI-слоте рядом с основной видеокартой.

Однако настал 1999 год, и ответ получился весьма и весьма запоздалым: и S3 Savage4 "снизу", и RIVA TNT2 "сверху" – вот в такой незавидной позиции оказался к моменту своего выхода в конце 2-квартала новый флагман Voodoo3 уже от 3dfx, сменившей гордую "D" в названии на более скромную "d".

Новый логотип 3dfx

Новый логотип: куда подевали "D"?

Что же из себя представлял сам чип? Во-первых, он наконец-то стал целиком и полностью одночиповым решением, содержащим в себе и 2D/Video-часть, что избавляло от необходимости покупать основную видеокарту и лицезреть замыленное изображение на стремительно дешевеющих мониторах с диагональю в 17 и 19 дюймов. Во-вторых, появилась поддержка AGP, что позволяло адекватно использовать возможности современных материнских плат, но у флагманов-конкурентов это же было представлено почти год назад. В-третьих, Voodoo3 мог адресовать до 16 Мбайт быстрой памяти типа SDRAM и поддерживал 32-битный цвет. Но последнее, увы, только в 2D-графике: 3D же так и продолжало оставаться таким же 16-битным, как и у Voodoo2/Banshee. В-четвертых, это улучшенный алгоритм дизеринга, так называемый постфильтр, который позволял сглаживать (но не устранять совсем – это важно!) характерные дефекты, возникающие при нехватке возможностей 16-битного цвета при обработке 32-битных текстур.

SLI, понятное дело, был заброшен до поры до времени: AGP-порт в материнских платах был только в единственном экземпляре.

В-пятых, перевод технологии производства на норму в 250 нанометров дал возможность существенно поднять частоту чипа – флагманское решение с индексом 3500 работало на частоте аж в 183 МГц против 90 у Voodoo2. Фактически, до появления NVIDIA GeForce2 GTS (2000 год, частота – 200 МГц) продукт 3dfx Voodoo3 3500 был самым высокочастотным массово производимым ядром для графических плат.

3dfx Voodoo3 (3000)

3dfx Voodoo3 (3000) в исполнении STB – вот и всё разнообразие ассортимента плат на новых чипах 3dfx того времени

Какие же выводы мы можем сделать, глядя на новое решение 3dfx? Мы получили, в общем-то, добротный продукт, но, по сути, он является гибридом Voodoo2 и Banshee – от первого было унаследовано мультитекстурирование и, по большей части, 3D-начинка, от второго – быстрая память и 2D/Video-движок с RAMDAC уже на 300(350) МГц. Разумеется, новый техпроцесс дал очень хорошие возможности по наращиванию тактовой частоты, но стало ли это панацеей для борьбы с окрепшими конкурентами и новыми возможностями в 3D, которые в Voodoo3 так и остались примерно на уровне его прародителей, мы сейчас и рассмотрим, а потом перейдём к новой маркетинговой политике 3dfx.

Давайте сначала посмотрим на производительность. Несмотря на высокие тактовые частоты при 16-битной глубине цвета, продукт не блистал – сказывалась возможность обработки только одного пикселя за такт, в то время как RIVA TNT/TNT2 могли делать параллельную обработку сразу двух пикселей (Voodoo3 3000 – 166млн. пикселей в секунду, RIVA TNT2 – 250млн.). Однако при использовании мультитекстурирования решение 3dfx оказывалось на высоте за счёт пиковой скорости заполнения в 333 млн. текстурных элементов в секунду против тех же 250 млн. у продукта NVIDIA. К сожалению, на тот момент мультитекстурирование в играх применялось не настолько часто, чтобы Voodoo3 мог демонстрировать своё преимущество во всей красе. Как результат, примерный паритет при 16-битной глубине цвета с соперниками в лице NVIDIA RIVA TNT2, Matrox Millenium G400, а некоторое время спустя, и ATI Rage 128 PRO.

Кроме того, конкуренты 3dfx поддерживали до 32 Мбайт локальной видеопамяти (первой компанией, которая ввела поддержку такого объёма памяти для массовых видеокарт, стала ATI с её Rage128), в то время как Voodoo3 продолжал работать не более чем с 16 Мбайт. Но, учитывая то, что реально 32-битный цвет решениями 3dfx не поддерживался, а, следовательно, не было необходимости хранить большой объём данных в видеопамяти, идея использовать именно 16 Мбайт была вполне оправданной.

Да, все вышесказанное относится к Direct3D, ибо при использовании своего фирменного API Glide продукт 3dfx отрывался от своих конкурентов. Но, как говорится, ничто не вечно под луной: интенсивное продвижение DirectX и Direct3D, в частности, со стороны Microsoft, полноценная работа с OpenGL одного из самых популярных игровых движков того времени Quake2, а также всё совершенствующаяся мощь других 3D-акселераторов, не поддерживающих Glide – всё это привело к тому, что разработчики игр всё чаще и чаще отказывались от разработок 3dfx, предпочитая акцентировать своё внимание на универсальных API.

Таблица1: решения 3 dfx с 1998 года до финала...

ХарактеристикиVoodoo 2Voodoo 3VSA -100
Год жизни J199819992000
Техпроцесс350 нм250 нм250 нм
Частота ядра, МГЦ90125-183166
ПамятьEDO \<25nsSDRAM/SGRAM 125-183 MГцSDRAM 166 MГц
Число конвейеров112
Число TMU22 (кроме Velocity )2
Рендеринг16- bit (постфильтр)16- bit (постфильтр)32- bit (увы, с постфильтром)
Текстурная фильтрацияbilinearbilinearbilinear
SLIДа Нет Да (FSAA RGSS)
Компоненты платы3D only2D(DAC 300-350MГц)+3D+Video2D(DAC 350MГц)+3D+Video
Пример видеокартыCreative 3D Blaster Voodoo2 12 MбайтSTB Velocity 100 PowerColor EvilKing Voodoo3 3000STB Voodoo4 4500 STB Voodoo5 5500 STB Voodoo 5 6000

Серьёзным ударом по позициям 3dfx стал выход патчей для Unreal с поддержкой других API: получить "трёхмерно ускоренную" картинку в Unreal мог практически любой обладатель современной видеокарты, причём совершенно не обязательно от 3dfx. Но вот что было с качеством изображения в Unreal на не-3dfx картах через Direct3D? А вот здесь всё было уже далеко не столь радужно: несмотря на то, что тот же Matrox G400 умел полноценно работать с 32-битными текстурами и трилинейной фильтрацией, которые не поддерживал Voodoo3, картинка на продуктах 3dfx выглядела более чёткой из-за разных установок уровня детализации для Glide и Direct3D. Разумеется, после выхода твикеров, позволяющих вручную выставить одинаковый уровень, ситуация изменилась не в пользу 3dfx, но на момент противостояния и RIVA TNT2, и Matrox G400 не могли полноценно показывать 100% уровень чёткости в Unreal.

Но здесь кроется ещё один подводный камень, а именно продукт компании S3 Savage4, который работал с Unreal не через Direct3D, а через свой собственный API MeTaL. EPIC специально выпустила CD с текстурами сверхвысокого разрешения, которые были доступны только обладателям карточек на чипах от S3, которые обрабатывали их с использованием фирменной технологии сжатия – S3TC. В отличие от Direct3D, MeTal не имел никаких искусственных ограничений по уровню детализации, поэтому по сему параметру S3 догоняла 3dfx. Кроме того, за счёт поддержки Savage4 высоко детализированных текстур, 32-битного цвета и трилинейной фильтрации, качество изображение было поднято на уровень, недосягаемый для продуктов 3dfx, а скорость была достаточной для игры в 800х600.

Таким образом, даже игра, изначально разработанная под Glide, не давала особых преимуществ 3dfx Voodoo3 при борьбе со своими конкурентами – выигрыш по скорости через Glide был минимален, а качество изображения в Unreal было или спорным, как в случае TNT2/G400, или просто мажорируемым в случае продуктов S3.

Выход многопользовательского Unreal Tournament с более оптимизированным Direct3D-движком эту ситуацию только усугубил.

В других играх ситуация обстояла не лучшим образом, и даже не из-за скоростных параметров чипа Voodoo3, а, прежде всего, из-за его отставания по возможностям от конкурентов: нет трилинейной фильтрации – получите полосы мип-переходов, нет 32-битного рендеринга – получите бандинг, от которого не всегда спасал даже фирменный постфильтр 3dfx, нет нормального OpenGL-драйвера – получите некорректную работу с профессиональными приложениями и невысокие результаты в Quake III Arena – одной из самых ожидаемых игр того времени.

Сравнение качества изображения Voodoo3 и Savage4 на примере Need for Speed: Porsche Unleashed

Porsche Moby Dick просто великолепен в исполнении продукта от S3 Savage4-32

Porsche Moby Dick просто великолепен в исполнении продукта от S3: те, кто ещё помнит далекий 1999 год, вряд ли смогут понять, что такая картинка была получена на лоу-энд карточке

Voodoo3 не спасает даже фирменный постфильтр. Voodoo3-16

А вот здесь Voodoo3 не спасает даже фирменный постфильтр: 16-битная картинка – получите дым с ярко выраженной "зеленцой" и хоть и слабо, но заметные цветовые переходы на корпусе легенды от Porsche

Voodoo3 как чип был бы вполне своевременным решением, будь он выпущен в 1998 году вместо Banshee, когда конкуренты показывали менее впечатляющие результаты, а их расширенные возможности по обработке 3D-графики были малоактуальны – да, в этом случае мы бы получили вполне неплохой продукт. Но выпускать в 1999 году карту с возможностями, оставшимися на уровне Voodoo2/Banshee, было не вполне разумно, что и привело к вполне закономерным результатам, ухудшившимся благодаря ещё и неправильной маркетинговой политике 3dfx.

Весьма сомнительным нововведением стал отказ 3dfx сотрудничать с кем-либо из вендоров, занимающихся производством видеокарт – вместо этого 3dfx купила производство STB в Мексике и фактически карты производились только своими силами. Как следствие, ассортимент карт на Voodoo3 был более чем скудным, а производственные мощности не могли удовлетворять всех желающих закупить эти карты. Как показала практика, компании, придерживающиеся такой политики, оказывались в весьма незавидной ситуации: так, например, ATI начала выбираться в 2001-2002 году в том числе и за счёт того, что отказалась от идеи производить всю продукцию своими силами, предоставляя и своим новым партнёрам такую же возможность; Matrоx же, ведя такую изоляционистскую политику, сейчас оказался не у дел.

Кроме того, первые карты семейства Voodoo3: 2000/3000/3500, были нацелены на high-end и maistream класс. За low-end пришлось отдуваться старичкам Voodoo Banshee, которые не выдерживали конкуренции ни с NVIDIA RIVA TNT2 M64, ни с S3 Savage4. Да, 3dfx пришлось обратить внимание и на нижний сегмент рынка и выпустить очень достойный продукт Velocity 100 с отключённым текстурным модулем и 8 Мбайтами видеопамяти, но сделала она это не вполне своевременно, что, вкупе с прочими обстоятельствами, делало картину реалий для 3dfx весьма и весьма малорадостной, особенно в свете того, что были объявлены графические чипы следующего поколения – S3 Savage2000 и NVIDIA GeForce256.

VSA100: закат

Положение 3dfx с конца 1999 и до начала 2001 года стало ещё более неблагоприятным: NVIDIA GeForce256, помимо просто астрономической по тем временам скорости заполнения (480млн. пикселей/текселей в секунду!), нёс в себе целый ряд технологических инноваций, приподнимавших возможности в 3D на планку выше того, что было у RIVA TNT/TNT2 и на 2 планки выше того, чем располагали Voodoo2/Voodoo3. Наконец-то в решениях NVIDIA появилась полноценная трилинейная и анизотропная фильтрация. Кроме того, новый графический процессор нёс в себе и блок аппаратной поддержки расчётов трансформации и освещения (T&L, TCL, TnL), поддержку полноэкранного сглаживания и очень достойную составляющую по работе с видеофункциями. Кроме того, вскоре был объявлен и выпуск GeFrce256 с памятью типа DDR, которая позволила GeForce256 полноценно развернуть всю свою мощь при 32-битном цвете: в 1999 году это был единственный продукт, благодаря которому можно было неплохо оценить красоту Quake III Arena в 1024х768 при максимальной детализации, включая 32-битный рендеринг.

Ответ на вызов NVIDIA требовался, и весьма неслабый, адекватный не только по производительности, но и по возможностям. Но что же решила сделать 3dfx? Довольно скоро было анонсировано следующее поколение карт 3dfx на чипе под новым названием VSA-100, первые три литеры которого расшифровываются как Voodoo Scalable Architechture.

Voodoo5 - Карта на чипах VSA100 с возможностями TNT2 Ultra и производительностью GeForce DDR

Карта на чипах VSA100 с возможностями TNT2 Ultra и производительностью GeForce DDR не так уж радужно вписывается в конъюнктуру рынка, захватываемого GeForce2

Пожалуй, самым значимым для 3dfx была поддержка мультичиповых решений, впервые применённых на Voodoo2 с использованием технологии SLI, но на сей раз в рамках одной (!) платы под AGP-слот. Соответственно, были анонсированы 3 новые модели карт, которые должны были производиться только на мощностях многострадальной STB – Voodoo4 4500, Voodoo5 5500 и Voodoo5 6000, содержащие по одному, два или даже четыре чипа на одной плате соответственно.

Кроме того, новый продукт от 3dfx поддерживал и 32-битный рендеринг, и 32 Мбайта видеопамяти, и даже параллельный обсчёт двух пикселей за такт. (Господа, а не напоминает ли это вам RIVA TNT/TNT2?) С одной стороны, продукт 3dfx поддерживал и FSAA, причём с субпикселями, расположенными на повёрнутой решётке (Rotated-Grid Super Sampling), что обеспечивало лучшее исполнение этой функции на долгие годы вперёд, и фирменную компрессию текстур, которая, надо признать, работала вполне эффективно. Но, с другой стороны, вопросы текстурной фильтрации так и остались на уровне предыдущих поколений Voodoo: ни о какой трилинейке речи и не шло (и это несмотря на то, что на дворе был уже 2000 год, а ещё в 1999 все чипы ведущих производителей такую возможность имели!), про анизотропию тем более вспоминать не было смысла. Кроме того, максимальный размер текстур составлял 256х256, а это означает, что высоко детализированные текстуры просто нельзя было использовать без потерь качества.

Таблица2. Решения NVIDIA: 1998-2000 год

ХарактеристикиRIVA TNTRIVA TNT2GeForce 256GeForce 2 GTS
Год выпуска19981999 (начало)1999 (конец)2000
Техпроцесс350 нм250 нм220 нм180 нм
Частота ядра90 МГц125-175 МГц120+ МГц200+ МГц
ПамятьSDR/SGR 110+ MГцSDR/SGR 166-200 МГцSDR/SGR 166 МГц DDR 150(300) MГцDDR SDR/SGR 166(333) MГц
Число конвейеров2244
Число TMU2248
Рендеринг24(32)-bit32-bit32- bit32- bit
Текстурная фильтрацияBilinear, trilinear (+appr.)Bilinear, trilinear (+appr.)Bilinear, trilinear, anisotropic 2XBilinear, trilinear, Anisotropic 2X
Используемый AA??OGSSOGSS
RAMDAC250 MГц300 MГц350 MГц350 MГц
Пример картыASUS AGP-V 3400Hercules Dynamite TNT2 UltraELSA Erasor X2 Creative 3D Blaster AnnihilatorGainward CARDExpert GeForce2 GTS

С 32-битным рендерингом было всё не вполне благополучно, и прежде всего из-за фирменной технологии постфильтра, который был призван уменьшать эффекты бандинга в 16-битном цвете. Будучи включённым по умолчанию и для 32-бит, где он совершенно не нужен, повышал общую размытость изображения, и без того характерную для продуктов Voodoo, и хуже прорабатывал сложные цветовые переходы, с которыми без труда справлялись его конкуренты. И если в Voodoo2/Voodoo3 такой механизм постфильтрации где-то позволял компенсировать отсутствие 32-битного цвета, то в случае VSA-100 мы вдобавок получаем и проблемы с 32-битным рендерингом.

Таким образом, чип VSA-100, хоть и содержал в себе интересные особенности (мультичиповая обработка изображения, полноэкранное сглаживание очень высокого качества и удачная компрессия текстур), по большей части недалеко ушёл от своего прародителя Voodoo2 в плане возможностей в 3D. И если меня попросят сделать выбор в пользу наиболее технологически продвинутого чипа между RIVA TNT (1998 год) и VSA-100 (2000 год), то, боюсь, склониться в пользу решения от 3dfx не получиться.

Сравнению типов фильтрации на примере Quake2 (OpenGL)

3dfx Voodoo: билинейная фильтрация

3dfx Voodoo: билинейная фильтрация

Savage4 - даже при таком простейшем типе фильтрации, как Bilinear, Savage4 показывает более высокий уровень чёткости

Savage4: даже при таком простейшем типе фильтрации, как Bilinear, Savage4 показывает более высокий уровень чёткости

Savage4 – трилинейная аппроксимация позволяет сглаживать линии перехода между текстурами разного разрешения: обратите внимание, что у Voodoo на уровне нижней трети экрана явно прослеживается полоса

И снова Savage4  – трилинейная аппроксимация позволяет сглаживать линии перехода между текстурами разного разрешения: обратите внимание, что у Voodoo на уровне нижней трети экрана явно прослеживается полоса

Что же представляли собой новые продукты 3dfx с точки зрения производительности, проигрывая по поддержке современных технологий и, в подавляющем большинстве случаев, качеству изображения? На момент анонса в конкуренты Voodoo4 предполагалась RIVA TNT2 Ultra, с которой он мог бы конкурировать, вполне достойно поддерживая паритет и ряд интересных особенностей, а Voodoo5 волен был бы отстаивать честь перед GeForce 256 DDR, что, в общем-то, было вполне реально с точки производительности, если закрыть глаза на всё остальное...

Но судьба распорядилась иначе – VSA-100 сильно опоздал на рынок, и реально карты стали продаваться только к середине 2000 года. И это далеко не самое страшное. Самым серьёзным ударом стал внезапный выход NV15, имеющего просто дичайшие характеристики: 1600 миллионов текстурных элементов в секунду – с такой скоростью текстурирования не мог сравниться даже четырёхчиповый Voodoo5 6000 (1333млн. текс/сек), 200 МГц блок расчёта трансформации и освещения (против 120 у GeForce256 – т.е. почти в 2(!) раза) и DDR-память по умолчанию с объёмом до 128 Мбайт. Название столь сильно модернизированному варианту GeForce256 было подобранное соответствующее – GeForce2 GTS. Разумеется, Voodoo5 5500, еле соперничающий с GeForce256 DDR по скорости и проигрывающий ему практически по всему остальному, показывал удручающую производительность на фоне нового флагмана NVIDIA.

Более того, представленный летом 2000 года новый графический процессор ATI с поддержкой всех новомодных 3D-функций – Radeon256 – показал, что и ATI способна выпускать своевременные решения, а в 32-битном цвете Voodoo5 5500 проигрывал и ему. Также летом 2000 года было впервые произнесено название GeForce2 MX – несколько ослабленной версии GeForce2 GTS, предназначенной для покорения нижнего сегмента mainstream. Здесь Voodoo4, как и его старший брат Voodoo5, не выдерживал никакой конкуренции.

Рыночные перспективы новой линейки 3dfx были поставлены под серьёзную угрозу, а неграмотное планирование продаж привело к тому, что практически все рынки, кроме американского, были "от" и "до" забиты продукцией NVIDIA.

3dfx Voodoo5 6000

Отбор компонентов для такого чудовища, как 3dfx Voodoo5 6000, происходил чуть ли не поштучно, что, впрочем, не спасло его от NVIDIA GeForce2 Ultra

С выходом годных чипов VSA-100, способных работать в паре или даже в квартете друг с другом, тоже намечался целый ряд проблем: в результате флагманское решение – Voodoo5 6000 – так и не было выпущено в розничную сеть, а продавалось с аукционов немногочисленным представителям стремительно редеющего вида – фанатам 3dfx. Всего таких плат было произведено около 200 штук, причём работало из них не больше сотни – и это на весь(!) мир. Карта была чрезвычайно прожорливой и работала только при подключении сразу двух(!) Molex'ов (сейчас даже 6800 Ultra преспокойно обходится и одним): далеко не каждый блок питания тогда мог позволить себе выдержать зверский аппетит четырёхголового монстра. Многие карты выходили из строя именно из-за проблем с питанием.

Но что могла противопоставить такая карта уже новому флагману NVIDIA – GeForce2 Ultra? Как показало исследование наших французских коллег, увы, ничего. Проигрыш был просто повсеместным.

Arrows-left
Arrows-right
Reload
1 / 2

тестирование Voodoo5 6000 - Q3A noFSAA

Даже фанаты Unreal стали отворачиваться от продукции 3dfx в свете выхода обновлённого OpenGL-драйвера от программистов EPIC для Unreal и Unreal Tournament, который исправлял все проблемы с детализацией, имевшие место в Direct3D-версии. С того момента качество изображения карт 3dfx в Unreal плавно переместилось со вторых позиций в 1999 году до последних в 2001.

Поражение конкурентов по ценовому диапазону, неверная стратегия производства и продаж, проблемы с 3D-технологиями и даже любимый Unreal Engine – всё это уже играло против 3dfx. От былой славы не осталось ни следа, а ремейки удачного для своего времени Voodoo2 никак не могли гарантировать их успешного выступления спустя 2 года. На рубеже веков (2000-2001) компании 3dfx больше не стало – все активы и разработки перешли под полный контроль нового владельца, не пожалевшего 110 миллионов долларов на покупку конкурента. Этим владельцем стала компания NVIDIA Corporation, явившая миру уже в первой половине 2001 года свой новый флагман – NVIDIA GeForce3. Впрочем, это уже совсем другая история, но опыт и наработки 3dfx в части полноэкранного сглаживания и мультичипового рендеринга не стали преданием истории и совсем недавно оказались более чем востребованными в рамках жёсткой конкурентной борьбы между ATI и NVIDIA, о чём мы и поговорим в заключительной части нашего материала.

NVIDIA SLI и ATI CroffFire – наследие технологий ex-3dfx?

Я не думаю, что открою кому-то Америку, Австралию или Антарктиду, если скажу, что в течение последних пяти лет борьба на рынке мейнстрим и хай-энд графических плат смотрится удивительно двухполюсной: попеременно то NVIDIA, то ATI выпускают всё более и более производительные и "фичные" решения, стремясь захватить лидерство и получить максимально возможную прибыль от своего текущего положения на рынке.

Естественно, что в этом случае топовым картам уделяется особое внимание: как-никак львиная доля имиджа компании среди компьютерных энтузиастов приходится именно на самые производительные карты, поэтому возможность сделать самую-самую графическую систему никак не может остаться незамеченной.

Разговоры о возрождении мультичипового рендеринга после падения 3dfx велись неоднократно. Однако подобные решения выпускались в мизерных количествах, преимущественно для профессиональных нужд: разместить современные графические чипы в количестве двух и более штук было весьма непростым занятием, к тому же требовалась технология по полноценной синхронизации работы двух GPU – всё это приводило к тому, что подобные разработки так и не вышли за пределы узкоспециализированных продуктов.

Но в 2004 году произошло одно важное событие: был взят окончательный и бесповоротный курс на внедрение шины PCI-Express, позволяющей гибко конфигурировать несколько каналов передачи данных, каждый из которых имеет свою гарантированную пропускную способность. Соответственно, жёсткая привязанность к единственному AGP-слоту на материнской плате канула в лету с приходом PCI-Express, а для разработчиков мультичиповых решениях появился прекрасный шанс воспользоваться своими наработками и явить миру новые продукты.

Отдельно стоит упомянуть заслугу компании Intel в продвижении стандарта PCI Express: фактически именно она стала пионером в области внедрения новой шины массовому пользователю вместе с анонсом платформы LGA775 в июне 2004. Фактически был дан зелёный свет производству PCI Express-совместимых видеокарт: NVIDIA и ATI поспешили с анонсом своих решений на чипах NV45 и R423 соответственно.

Но если ATI просто предлагала поддержку нативного PCI Express, то NVIDIA объявила о новой старой концепции мультичиповой обработки изображения. Учитывая перешедшие к NVIDIA наработки ex-3dfx в этой области, пальма первенства NVIDIA в представлении такого рода технологий выглядит вполне закономерным явлением. Соответствующая разработка получила название ... SLI, правда, если концепция ex-3dfx расшифровывалась как Scan Line Interleaving, то в интерпретации NVIDIA это звучит как сокращение от Scalable Link Interface.

3Dfx SLI - NVIDIA SLI

3Dfx SLI -> NVIDIA SLI?

SLI образца 2004 года требовал двух карт с интерфейсом PCI Express, материнскую плату с соответствующими слотами и коннектором и поддержку в драйверах и позволял получить прирост от 50 до 90 процентов в режимах, критичных к скорости видеоподсистемы. Очень напоминает схему подключения Voodoo2 в SLI, не так ли?

С той лишь разницей, что, с одной стороны, NVIDIA SLI позволяет напрямую подключать средства вывода изображения, причём с поддержкой многочисленных конфигураций, с другой стороны, 3Dfx SLI нёс в себе расширение возможностей в 3D в виде более высокого разрешения для Voodoo2 и поддержки новых режимов FSAA для VSA100. Кроме того, если NVIDIA SLI требует в обязательном порядке двух одинаковых видеоплат с одинаковым BIOS, то в SLI по версии 3Dfx иногда удавалось заставить работать совместно разные карты на чипе Voodoo2.

Однако SLI работал только в тех приложениях, для которых была осуществлена поддержка этого режима через драйвер: остальные, увы, не получали от использования второй видеокарты ничего, кроме расширенных возможностей по выводу изображения на несколько мониторов.

Но, несмотря на недостатки SLI, NVIDIA получила возможность поднять производительность своих решений на качественно новый уровень, особенно при расчёте сложных шейдерных сцен, и дала своим пользователям новый вариант апгрейда своей видеосистемы – возможность докупать вторую видеокарту по мере нехватки производительности первой при наличии соответствующей опции на материнской плате.

ATI не могла остаться в стороне своего соперника и была вынуждена спешно дорабатывать свою альтернативу решению от NVIDIA, которая была объявлена совсем недавно, и получила занимательное название ATI CrossFire.

Отличий от решений NVIDIA было и впрямь предостаточно:

Технология NVIDIA попадает под CrossFire

Технология NVIDIA попадает под CrossFire

Во-первых, для поддержки CrossFire требуется не только соответствующая материнская плата, но и карта CrossFire Edition, которая существует только в high-end исполнении: к сожалению, аналог мастер-карты уровня NVIDIA GeForce 6600GT так и не был представлен.

Во-вторых, синхронизация работы карт осуществляется через специальный чип на мастер-карте CrossFire Edition, а соединение – через DVI-порты шнуром (вспоминаем подключение 3dfx карт к основной видеоплате через шнур на мониторные разъёмы).

В-третьих, технология CrossFire позволяет подключать к мастер-карте практически любую карту ATI на шине PCI Express, не требую столь жёсткого соответствия плат, как в случае NVIDIA SLI.

В-четвёртых, появился специальный вид АА, работающий только в паре CrossFire карт со степенью, определяемой специалистами из ATI до 14х включительно – налицо и расширение функциональности.

В-пятых, обещается поддержка SLI во всех 3D-приложениях.

Данные пункты в большинстве своём дают неплохое преимущество анонсированной технологии от ATI по сравнению с SLI образца года 2004, а вот в 2005 году SLI приобрела некоторые дополнительные особенности, которые добавляют ей привлекательности: теперь для поддержки SLI не требуется ни коннекторов, ни 6600GT-6800GT-6800U карт – теперь работа этой технологии может осуществляться исключительно силами драйверов ForceWare 77.xx и более поздних. Кроме того, стал доступен новый режим сглаживания – SLI AA уровня до 16х включительно. Естественно, что такой режим, как и в случае 3dfx VSA100, работает только при работе двух чипов.

Однако технология имеет один очень существенный недостаток: если NVIDIA SLI мы можем использовать уже год, то вот CrossFire мастер-карты по-прежнему остаются фантомами не только для простых пользователей, но и для обозревателей. Но надежда умирает последней, и мы будем только рады протестировать подобные решения, когда они появятся в свободном доступе.

Также важно отметить, что NVIDIA SLI приобрёл и другие формы, свойственные картам на базе последнего вышедшего чипа от ex-3dfx, но уже благодаря усилиям вендоров, занимающихся производством видеокарт: на одной плате размещались сразу же 2 набора, состоящие из GPU и микросхем памяти, объединённых через работу по технологии SLI.

Gigabyte 3D1 на базе NVIDIA GeForce 6600GT

Gigabyte 3D1 на базе NVIDIA GeForce 6600GT: гигантизм снова в моде?

Пальма первенства принадлежит Gigabyte с их новинкой – 3D1 с двумя чипами NVIDIA GeForce 6600GT на борту:

Впоследствии похожие решения были представлены и другими вендорами, в том числе и на гораздо более мощных чипах, чем 6600GT: ASUS EN6800GT Dual, Gigabyte 3D1-68GT, Leadtek PX6600GT Dual и MSI NX6800 Ultra Dual GPU.

Эпилог

Автор этих строк прекрасно осознаёт, что даже в рамках довольно массивного материала невозможно описать абсолютно всё, что связано с 3Dfx/3dfx и технологиями мультичипового рендеринга, однако, как минимум, возможность взглянуть сверху на происходящее тогда через призму времени у вас уже имеется – при условии внимательного прочтения материала.

Самое главное, что мы вынесли из пути 3dfx от звёзд к терниям, – это как бы ни была успешной та или иная компания, неадекватность рыночным и технологическим условиям рано или поздно приводят к краху, причём, если брать динамику IT в сравнении с человеческой жизнью, скорее рано, чем поздно. Нельзя постоянно продавать примерно одно и то же: продукт, который просто прекрасно смотрелся в 1998 году, совершенно не обязательно будет так же замечательно смотреться и спустя два года, имея лишь минимальные измения в технологиях. За ошибки как технические, так и маркетинговые, приходится платить, и подчас цена настолько высока, что от тщательного мониторинга рынка, умения прогнозировать динамику и принятия соответствующих решений зависит не только финансовое благополучие компании, но и её существование как таковое.

Однако ничто по-настоящему ценное не пропадает даром: наработки 3dfx по многочиповой обработке изображения нашли своё достойное применение и в 2005 году, позволяя современным картам покорять всё больше и больше вершин в производительности, которые ещё полтора года казались бы совершенно немыслимыми, а антиалиасинг на повернутой решётке – правило хорошего тона для любого современного графического процессора.

Более подробно о практических аспектах сравнения технологий NVIDIA SLI и ATI CrossFire будет рассказано в наших следующих материалах, когда таковая возможность появится.

Ждем CrossFire, господа.