Регесты 3D-ускорителей и видеокарт 1990-ых годов

    videokarta-1.1.jpg

    В первоначальной части мы поговорили о зарождении дискретных видеокарт: о том, что они могли, как подключались и что стоили. Теперь же перейдем к, пожалуй, самому интересному периоду раскручивания видеокарт — к 90-ым годам: уже появляются первые 3D-игры, и тут же становится понятно, что паронаполненный рендеринг не тянет их и нужно привлекать видеокарты, что и было сделано — в 1995 г, в один год с выходом легендарной PlayStation 1, появился первая вразумительная 3D-видеокарта — S3 Virge.

    S3 ViRGE — первая ласточка 3D-мира



    Забегая прежде — это была именно видеокарта, то есть она могла работать и с 2D, и с 3D — это было диковиною по тем временам, но об этом ниже. Правда, с 3D она работала плохо — из-за новоиспеченной по тем временам билинейной фильтрации текстур (в 2D она была по понятным причинам не потребна) производительность серьезно падала. Но с 2D она справлялась без проблем, качественно отрисовывая, к образцу, интерфейс Windows.

    Характеристики же ее были достаточно скромны — частота видеочипа быть в наличии порядка 60 МГц, а памяти было до 4 МБ, причем память можно имелось наращивать самому. Да-да, на видеокарте было распаяно 2 МБ и были слоты, неизмеримо можно было вставить еще 2:

    105199.jpg

    При этом разрядность шины памяти водилась аж целых 64 бита — к слову, такая же шина используется простонар сейчас в low-level игровых видеокартах, к примеру — в GT 1030.

    Достаточно большим плюсом видеокарты иметься в наличии всеядность, она могла работать со всеми графическими API — не только с Direct3D и OpenGL, но и с RenderWare и Brender, а вдобавок имела собственный API — S3D (особой популярности он, правда, не получил). К тому же эта видео-карточка имела телевизионный выход, так что была универсальной при выводе картинки. 

    Благодаря проблем при работе с 3D многие стали подключать к ней уже чисто 3D-видеоускоритель 3dfx Voodoo1, тем наиболее убивая двух зайцев — ViRGE отлично работает с 2D, Voodoo1 — с 3D, велосипед же получается универсальным.

    3dfx Voodoo1 — начало линейки легендарных видеоускорителей



    3dfx иметься в наличии самым молодым игроком на рынке видеокарт — компания была базирована 3 выходцами из Silicon Graphics, которые при уходе не забыли прихватить с собою разработки новых видеочипов. Куда могла податься молодая фирма, умеющая в графику? Правильно, в производство видеочипов для игровых автоматов. Кроме того они преуспели так, что на них стали обращать внимание производители игровых приставок. На торжище ПК они выходить не хотели, однако в 1996 году цены на быструю память EDO упали до терпимого уровня, и 3dfx решили выпустить собственный видеоускоритель с данным типом памяти.

    Почему именно видеоускоритель, и в чем разница с видеокартой? Видео-карточка должна уметь и готовить картинку, и выводить ее на экран. Видеоускоритель же может только рендерить картинку — выводить ее нужно через видеокарту. 3dfx, да и иные компании, решили так — у каждого человека уже есть видеокарта, которая отрисовывает сокет ОС. Так зачем мучиться и впихивать на плату с 3D-видеочипом еще и чип для работы с 2D, если он употреблять у пользователей? Поэтому можно от него отказаться — это и цену снизит, и заниматься видеоускоритель проще. Ну а для вывода картинки просто будем подключать видеоускоритель к видеокарте проводом VGA. Да, объемисто, но зато дешево — и многие это оценили (на картинке две Voodoo в SLI, но суть та же):

    408304.JPG

    И, как я уже строчил выше, с видеокартой для Voodoo1 проблем не было — ViRGE подходил образцово, так что связка его с «вуду» была очень популярна. Причем, что достаточно смешно, по цифрам характеристики Voodoo были хуже — видеочип с частотой 50 МГц и те же 4 МБ памяти. Но 3dfx забирали не частотой, а оптимизацией и дополнительными вычислительными блоками: к примеру, текстурным, что сразу решал все проблемы с фильтрацией текстур, которые были у S3. Вдобавок специально для своих видеокарт 3dfx выпустила новый API — Glide. Хотя он был устроен на открытом OpenGL, из-за хорошей заточки под видеокарты Voodoo (применялись геометрические и текстурные преобразования), а также максимального упрощения (вкушать только то, что нужно для 3D-игр, даже цвет ужали до 16-битного: а вообще, качество было таким, что могло соперничать с 24-битным цветом) не запрещается было получать существенно лучшую графику, чем у конкурентов:

    s3tr.jpg

    А конкуренты не спали — в этом же 1996 году компания ATI выпустила свою видеокарту Rage.

    ATI Rage I и II — алые наступают



    ATI появилась аж в 1985 году как производитель видеокарт для крупных инвесторов рынка — таких, как IBM и Commodore. Поэтому несколько странно, что первую 3D-видеокарту они отпустили позже других, более того — наделав массу ошибок. Осуждаете сами — Rage I был основан на чисто 2D-ядре March64 с блоками для учащения MPEG-1 и 3D. Понятное дело, что такая связка с 3D работала еще хуже, чем ViRGE, потому ATI в спешном порядке выпускает вторую версию видеокарты — Rage II, какая таки стала винрарной.

    Во второй версии был доработан видеочип — приплюсовали блоки фильтрации текстур, а также аппаратную возможность альфа-смешивания. Сейчас он назывался March64 GUI и имел частоту в 60 МГц. Видео-карточка могла работать не только с EDO, но и с SGRAM — эту память можно назвать дедушкой GDDR. Норма памяти составлял от 2 до 8 МБ, а пропускная способность была аж целых 480 Мб/с. Как и ViRGE, Rage владела поддержку всех текущих API, кроме Glide (ибо на тот момент он был еще закрыт), а драйвера находились как под Windows (95 и NT, хотя под последнюю они были нестабильны — кто бы сомневался), так и под Mac OS 9, OS/2 и простонар Linux! К слову, именно с этого момента началась «любовь» Apple и ATI/AMD, какая продолжается и по сей день — видеокарты Rage ставились в некоторые макинтоши такого времени. 

    Nvidia RIVA 128 — зеленые наступают



    Nvidia — колоссальный на данные момент производитель видеокарт, и многие думают, что у них долгая и небезинтересная история. А вот и нет — компания появилась лишь в 1992 году, и уже в 1995 годку представили свой первый видеочип NV1. Увы — первый блин был комом: помощи Direct3D изначально не было, а когда Nvidia попыталась ее прикрутить, то вышло настолько плохо, что даже решили драйвера с ним не выпускать, и тихо оставить про этот чип. А ведь задумка была интересная — рендеринг был основан на квадратном маппинге текстур: это было просто реализовать, но, увы, это не поддерживалось в Direct3D, а молить Microsoft сделать поддержку у Nvidia тогда не было возможности (да и в Direct3D быть в наличии проблемы по-серьезнее, так что Microsoft в любом случае отказалась бы содействовать).

    Поняв, что из толпы выделяться не стоит, Nvidia сделала новую карточку RIVA 128, уже на ядре NV3 и с помощью OpenGL 1 и Direct3D 5. И это был чистый вин в 1997 году — кристалл GPU был сделан по 350 нм техпроцессу и имел частоту аж в 100 МГц, память была нового стандарта SGRAM, ее было 4 МБ, а из-за 128-битной шины поспешность оказывалась 1.6 Гб/с — рекорд по тем временам, Nvidia решила это простонар в названии показать. Также видеокарта (а это была именно она, да и вообще — Nvidia не изготовляла видеоускорителей) подключалась по новейшему порту AGP x1 (хотя были и варианты с «классическим» PCI). Из-за быстрой памяти максимальное разрешение составляло 960х720 — к образцу, у Voodoo1 оно было «всего» 640х480. 

    782201w.jpg

    В начале 1998 г Nvidia выпустила улучшенный вариант видеокарты — RIVA 128 ZX. Главным изменением стал вдвое увеличенный объем видеопамяти — до 8 МБ, а также присоединение Ant выключение теперь было через интерфейс AGP x2. К слову — RIVA 128 начали первыми видеокартами, где видеочип стали дополнительно охлаждать — пока еще примитивным радиатором.

    Увы — проблем тоже хватало. Будучи огорченными тем, что NV1 не работает порядком с Direct3D, Nvidia бросили все силы на то, чтобы RIVA с ним работала отлично. Это им удалось, но вот OpenGL оказался заброшен, так что все прелести новой видеокарты имели возможность оценить только пользователи Windows. Вторая проблема — видеокарта не имела возможность программно работать с движком Unreal, что вылилось в проблемы с играми, сделанными на нем. Ну и последний камень в огород Nvidia — их видеокарты не могли поддерживать Glide, кто игроделы к тому времени оценили и стали выпускать патчи в забавам, серьезно улучшающие графику на видеокартах от 3dfx.

    В итоге к 1998 году раскладка на рынке таков: 3dfx и Nvidia — лидеры. С некоторым отставанием от них идет ATI, ну и вдрызг в конце плетется S3. Чем закончилось это противостояние — поговорим уже в следующей части заметки.