Хроника видеокарт на стыке тысячелетий — банкротство 3dfx и начало противостояния ATI и Nvidia

    1.jpg

    Предшествующую статью мы закончили на противостоянии Nvidia и 3dfx, где уже явно был виден «зеленый» спортсмен, но все ждали, что 3dfx вот-вот выпустит что-то грандиозное. Увы, как мы знаем — не дождались. Но обо абсолютно всем по порядку.

    Nvidia GeForce 256 — пиара много, толку скудно

    В 1999 году Nvidia проводила мощную рекламную компанию новоиспеченной линейки видеокарт — GeForce 256, при этом не раскрывая никаких промышленных сведений о них. Однако уже на презентации стало понятно, что революционного продукта не вышло, хотя было сделано много качественных изменений.

    Nvidia именовала новый графический процессор NV10 не иначе, как первым GPU (Graphics Processing Unit), разговаривая, что это «одночиповый процессор с интегрированным блоками освещения, трансформации объектов и преспособлениями рендеринга, способный обработать как минимум 10 миллионов полигонов в побудь на месте». Ну то, что NV10 был первым GPU, Nvidia, конечно, загнули — по сути все графические чипы и прежде были GPU, а то, что Nvidia запихнула все блоки в один кристалл это, конечно, очень и правильно, но это не делает 256-ые видеокарты чем-то особенным.

    Самым огромным нововведением в GeForce 256 был блок T&L (Transform & Lightning), который ответствовал за освещение и трансформацию объектов в реальном времени. Раньше этим брался центральный процессор, теперь же эту задачу можно было перегрузить на видеокарту, тем наиболее освободив ЦП для других задач. Казалось бы — здорово, но вот на деле это было не так: да, юзеры Celeron ощущали большую частоту кадров после установки GeForce 256 благодаря того, что процессор с этими эффектами не справлялся. Только вот дело в том, что у владельцев Celeron едва ли были деньги на топовую видеокарту, когда юзеры Pentium, у которых деньги на нее были, разницу как раз не ощущали, поелику что процессор и раньше отлично обрабатывал освещение. Плюсуя сюда исконно не самые быстрые драйвера, многие пользователи получали от аппаратной помощи T&L скорее отрицательный эффект, что отодвинуло массовое внедрение этой функции на год впредь, вплоть до появления ATI R100. Но один плюс у T&L уже был — он позволил Nvidia выходить на рынок высококлассных видеокарт для рендеринга и 3D-моделирования: компания стала издавать многим известные видеокарты Quadro.

    2760-1b.jpg

    Пробежимся по техническим характеристикам видеокарты. Прежде ее хотели выпускать по 180 нм техпроцессу, однако он в 1999 году был еще не отстроен, так что пришлось довольствоваться 220 нм. Это привело и к излишнему нагреву чипов, и к их не наиболее высокой частоте — всего 120 МГц. Чип NV10 содержал 23 млн транзисторов (забавная по современным меркам цифра, но очень крутая в 1999 году), с памятью также был полный порядок — это была или SGRAM, или новейшая DDR на частоте 300 МГц с размером до 128 МБ, причем шина памяти могла быть аж 256 битной (эх, Nvidia, а незамедлительно в GT 1030 вы ставите 64 битную шину…) Видео-карточка поддерживала API Direct3D 7 и OpenGL 1.3, причем это была первая видео-карточка с полной поддержкой 7-ой версии Direct3D. Подключалась видеокарта по шине AGP x4 — тут все иметься в наличии стандартно.

    Что в итоге? А в итоге получился крайне неоднозначный продукт: с одной местности, Nvidia стала «паровозом инноваций», с другой стороны — спешка при выпуске видеокарты ввергла к тому, что зачастую в играх она показывала тот же уровень производительности, что и конкуренты, но при больше высокой цене. 

    3dfx VSA-100 — упущенный шанс и крушение

    После не самого удачного NV10 у 3dfx были все карты в руках — они могли опубликовать видеокарту, которая задавит «зеленого» конкурента. Но, увы, вместо того, дабы делать хорошие одночиповые решения, 3dfx решила делать многопроцессорные видеокарты. Мысль, разумеется, неплохая, и 3dfx применяла ее и раньше в SLI — но тогда она «не взлетела» из-за неимения софта, который мог использовать несколько графических процессоров одновременно. И чего-то 3dfx, не научившись на своих ошибках, решила представить новый чип VSA-100 (расшифровывается как Voodoo Scalable Architecture — масштабируемая зодчество Voodoo), который был прямым потомком Voodoo3. Его основной фишкой ыбло то, что эти чипы можно было использовать вместе, аж до 32 штук, вдобавок производительность при использовании Glide поднималась практически пропорционально числу чипов.

    voodoo5500-top-e1486750059390.jpg

    Первоначальной видеокартой с чипами VSA-100 стала выпущенная в 2000 г Voodoo5 5500 — в ней этих чипов было два. Они были изготовлены по 250 нм техпроцессу — с учетом этого, что в 1999 уже был доступен 220 нм, а в 2000 у конкурентов уже был 180 нм техпроцесс, ждать особой производительности от чипов не стоило. Частота чипов была на степени 166 МГц, объем SDRAM памяти был 64 МБ, ширина шины — 128 бит. По численности транзисторов каждый чип проигрывал NV10 — 14 млн vs 23, но вот чипа была два. Вдобавок 3dfx наконец-то догнала конкурентов по качеству картинки — стал применяться 32-битный колорит, а максимальный размер текстур составлял 2048х2048 пикселей. С включением у Voodoo5 было все хорошо — были варианты и с PCI шиной, и с AGP, и даже виды для компьютеров от Apple.

    Что касается производительности, то тут было не все однозначно: с одной местности, в Glide-оптимизированных играх видеокарта от 3dfx «рвала» GeForce 256. С другой сторонки — в 2000 году Nvidia представила новый чип N15, который обозначал на уровне с Voodoo5 и был серьезно лучше его в Direct3D играх из-за дрянной поддержки многопроцессорности в них. Плюс Glide к началу нулевых почти вымер — Direct3D 7 освободился от детских болезней и поддерживался уже всеми видеокартами того времени. И у изготовителей возникал резонный вопрос — а зачем делать Glide-эксклюзивы и тратить на них ворох денег и сил, если можно сделать одну версию игры под Direct3D или OpenGL и не мучаться?

    В результате Voodoo5 5500, как и GeForce 256, вышла неоднозначной. Но вот если другая вышла в 1999 году, и в 2000 Nvidia сделала работу на оплошностями в виде NV15, то следующая видеокарта от 3dfx, выпущенная в том же 2000 году — Voodoo4 4500 — возбуждала истинное удивление, и единственное объяснение выпуска такой видеокарты — переполох перед банкротством. Посудите сами — 3dfx специально разработала чип VSA-100 для мультипроцессорных видеокарт. И теперь выпускает… одночиповое решение на нем. Разумеется, плодотворность такой графики была низкой, более того — проигрывала меньший решениям на NV15 чипе, так что продажи сей карточки были невелики.

    3dfx_voodoo_4_4500_pci_f.jpg

    Окончательно уничтожило 3dfx линейка новых видеокарт Voodoo5 6000. С одной стороны — это имелась топовая графика, легко обходившая самые производительные видеокарты на складе N15 — и это не удивительно, ведь в ней было аж 4 чипа VSA-100! Но вот в перепродажу она так и не пошла из-за серьезной ошибки, которая ограничивала скорость покрышки на уровне AGP x2, а также из-за несовместимости с новейшими процессорами Pentium. Плюсуя семо огромную стоимость в 600 долларов (вдвое выше конкурентов) и бедность линейки Voodoo4 становится неудивительно, что компанию объявляют банкротом и «растаскивают» по долям: больше всего сотрудников оседает у Nvidia и начинает работать над подвижными видеокартами Nvidia FX, ну а меньшая часть уходит к ATI и начинает работать над технологией CrossFire и видеокартами X-линеек. 

    На текущем историю 3dfx можно считать законченной: компания, которая подарила нам пригожую 3D-графику, быстро разорилась из-за неправильного управления. Но ее заслуги ни одна душа не забывает, и ее технологиями мы в том или ином виде пользуемся до сих пор.

    Voodoo_5_6000_проекция.jpg

    Но не будем о грустном: на базаре видеокарт тогда стояла жесткая конкуренция, и с середины 90ых по начало свежих дискретными видеокартами занимались множество компаний — к примеру, Intel с их 740 и 750 линейкой; Cirrus Logic, какая вообще сейчас звуком занимается. Так что пример 3dfx был самым ярким, но не один лишь. 

    ATI R100 — новый конкурент Nvidia

    В 90ые годы компания ATI вдобавок выпускала графику: местами плохую, местами хорошую, но флагманской ее наименовать было нельзя. Но в 2000 году компания собралась и выпустила новомодный отличный чип R100, тем самым начав серьезную гонку «красных» с «зеленоватыми», которая с попеременным успехом продолжается и сейчас.

    Начнем с технических черт — чип производился по новейшему для 2000 года техпроцессу 180 нм, имел частоты до 180 МГц, а видео-карточка с ним могла иметь до 64 МБ DDR памяти на 128-битной шине — не наиболее большой объем для 2000 года, но, тем ни менее, проблем в играх с ним не ыбло. 

    С программной точки зрения все было тоже на уровне — во-1-х, чип поддерживал геометрический движок Charisma Engine, который очень хорошо работал с появившемся в этом чипе T&L — да, на год позже, чем у Nvidia, но именно затем его появления уже второго основного производителя видеокарт создателям игр пришлось употреблять эту технологию в своих играх. Во-вторых, R100 поддерживал ноу-хау ATI HyperZ, которая повышала скорость передачи данных от видеопроцессора к памяти. Естество технологии в том, что экран делился на несколько квадратных блоков. После данного видеопроцессор отрисовывал полигоны как обычно и в блочном режиме, и Когда блок полностью закрывает собой полигон, то он отбрасывается и исключается из будущей обработки (при рендеринге это экономит до 20 % времени). Тем наиболее HyperZ экономит пропускную способность памяти, уменьшая фонтан проходящей через неё информации. 

    r7200-32.jpg

    С поддержкой API все было как постоянно — это Direct3D 7 и OpenGl 1.3, никаких проблем с драйверами не было, а в 32-битном расцветке R100 даже обгонял NV10. В итоге чип от ATI оказался очень удачным, что быстро вывело компанию из второго эшелона в первый, где как раз освободилось место после ухода 3dfx.

    На этом мы заканчиваем эту часть статьи. В следующей доли мы поговорим о гонке ATI и Nvidia начала нулевых — увы, не особо яркой: в то эпоха (да и сейчас) компании просто поочередно копировали друг у друга неодинаковые технологии. Но все же интересные решения тогда были — о них и поговорим.