Історія відеокарт 1990-их років — протистояння 3dfx і Nvidia

0
302
Історія відеокарт 1990-их років — протистояння 3dfx і Nvidia

Попередню статтю ми закінчили на тому, що Nvidia випустила відмінну відеокарту RIVA 128, тим самим ставши прямим конкурентом 3dfx. Але ті на місці не стояли, і випустили в 1997-1998 роках аж цілих 4 відеокарти.

Бум 3dfx — Voodoo Rush, Voodoo2, Banshee, Voodoo3

Почнемо з Voodoo Rush, представленої в серпні 1997 року. 3dfx здраво розсудила, що відеоприскорювач — добре, але повноцінна відеокарта — ще краще, і Rush була саме відеокартою — за 3D відповідав той же чіп, що і в Voodoo1, а за 2D — чіп AT25/AT3D від Alliance Semiconductor. На жаль — хороша ідея була втрачена поганою реалізацією: по-перше, обидва чіпсети (2D і 3D) використовували одну пам’ять, що призводило до конфліктів. По-друге, чіп Voodoo1 не мав прямого доступу до PCI, тобто дані передавалися через 2D-чіп, що призводило до підвищеної навантаженні і на нього, і на роз’єм PCI. Все це призвело до того, що в іграх продуктивність Rush була на 10% гірше, ніж у Voodoo1, а з урахуванням більшої ціни продажу були досить скромними і були припинені протягом року. Щоправда, була спроба від компанії Hercules випустити відеокарту з 8 МБ пам’яті і частотою на 10% вище, але до того часу на ринку з’явилася сильно краща Voodoo2, так що продажі «ремастера» були низькими.

Voodoo2, що вийшов на початку 1998 року, можна сміливо вважати кращим відеоприскорювачем (так, 3dfx твердо стояла на філософії флагманських відеоприскорювачів) того часу. І хоча архітектура з часів Voodoo1 не змінилася, в цьому відеоприскорювачі був доданий другий текстурний процесор, що дозволило відтворювати по дві текстури за один прохід. Також це дозволило додати трилинейную фільтрацію, яка давала якість відчутно краще, ніж білінійна. Частота чіпів була на рівні 90-100 МГц, кожен з них працював за 64-бітній шині, а обсяг пам’яті був 8-12 МБ вже застарілої EDO DRAM. Роз’єм теж використовувався старий, PCI — хоча тоді це ще не було проблемою. Одним із серйозних недоліків у порівнянні з RIVA 128 було досить низька максимальна роздільна здатність — всього 800х600, однак це можна було нівелювати підключенням другої відеокарти, з використанням SLI (Scan-Line Interleave — чергування рядків) — тоді роздільна здатність зростало до 1024х768.
 Детальніше про SLI можна почитати в цій статті, ну а ми ж поговоримо про його роботу в далекому 1998 році. А працював він не дуже й погано — так, дворазового зростання продуктивності чекати не варто, але 50% зростання було — правда, тільки в тому софті, який його підтримував, а його було небагато. Проте все впиралося в два чинники: по-перше, процесори того часу мали частоти близько полугигагерца і не тягнули таку зв’язку. По-друге, вартість двох відеоприскорювачів, та й ще відеокарти була просто захмарною. Так що особливої популярності SLI не придбав, і навіть зараз його використовують лише деякі користувачі ПК.

В кінці 1998 року 3dfx зробила ще одну спробу зробити повноцінну відеокарту, випустивши Voodoo Banshee. Рішення вийшло з одного боку дуже хорошим, з іншого — досить посереднім. Хорошим було 2D-прискорення: модуль відеоприскорювача складався з двомірного 128-бітного процесора GUI і 128-бітного ядра VESA VBE 3.0. Чіпсет якісно прискорював DirectDraw, а також повністю апаратно підтримував Windows Graphics Device Interface (GDI), включаючи операції з 256-кольоровим растром і третинні функції, а також апаратне прискорення полігонів. З 3D ж все було гірше — були розпаяні на платі мікросхеми Voodoo2, але ось текстурний процесор був тільки один, тому в високонавантажених сценах, де використовувалися полігони з кількома текстурами, продуктивність Voodoo2 була істотно вище. Однак в іграх з однотекстурними полігонами перевага була на боці Banshee з-за більшої частоти чіпа. В цілому, незважаючи на меншу популярність у порівнянні з Voodoo2, відеокарта продавалася цілком собі успішно.

У 1999 році 3dfx представила деяку революцію — Voodoo3, хоча проблем з неї вистачало, і саме починаючи з неї лідерство стало переходити до Nvidia. По-перше, це була саме відеокарта — 3dfx відмовилася від використання відеоприскорювачів. Чіп працював на частотах в 140-180 МГц в залежності від версії, пам’ять нарешті стала стандарту SGRAM з об’ємом до 32 МБ, а саму відеокарту можна було підключати по AGP x2. Більше того — підтримувався SLI до 4 відеокарт, а максимальна роздільна здатність становило цілих 1600х1200 пікселів. Загалом — відеокарта на папері була відмінною, а на практиці… а на практиці відеокарта не вміла працювати з 32-бітним кольором, хоча вже були кілька ігор з його підтримкою. Друга проблема — все менше розробників звертало увагу на Glide: більшість ігор відмінно підтримувало DirectX або OpenGL, так що 3dfx втратила ще одного козиря. В результаті відеокарта хоч і була дуже гарною і непогано продавалася, але своїм можливостям вона вже стала відставати від конкурента Nvidia RIVA TNT2.

Nvidia RIVA TNT і TNT2 — зелені наносять удар у відповідь

Відеокарта RIVA 128 виявилася дуже популярною, і на хвилі цього Nvidia представляє свій новий чіп NV4, який ліг в основу відеокарти RIVA TNT. Nvidia не стала винаходити велосипед і пішла по шляху 3dfx з Voodoo2 — просто додала в свій чіп другий піксельний конвеєр, фактично подвоївши швидкість рендеринга. Але якщо ті на цьому зупинилися, то Nvidia пішла далі — відеокарта навчилася працювати з 32-бітним кольором, максимальна роздільна здатність текстур становить 1024х1024, а також підтримується анізотропна фільтрація, дає кращу якість картинки. До того ж Nvidia вже тоді стала додавати різні програмні «фішки» — так, з’явилася технологія Twin-Texel, яка дозволяє в режимі мультитекстурирования накладати по дві текстури на один піксель за такт, так що швидкість заповнення зросла на 40%.

З технічної точки зору проблем теж вистачало: чіп був настільки гарячим, що, по-перше, довелося знизити частоту з початкових 110 МГц до 90, а, по-друге, використовувати не просто радіатор, а вже невеликий кулер:
Об’єм пам’яті становив 16 МБ SGRAM. У підсумку RIVA TNT в Direct3D виявлялася на одному рівні з Voodoo2, але вона, зрозуміло, не підтримувала Glide, який тоді ще активно використовувався. В результаті продажу «зеленої картки були дещо гірше.

Досить цікавим моментом було те, що Nvidia вже тоді почали «дружити» з Intel — їх відеокарти працювали краще з процесорами від «синіх». Зрозуміло, власники процесорів від AMD були незадоволені, так і Nvidia не хотіла втрачати ринок (так як відеокарти від 3dfx однаково добре працювали у всіх) — в результаті вони випустили драйвера Detonator, які істотно підвищували fps на системах із процесорами від AMD, а також поліпшували сумісність відеокарт з різними материнськими платами.

У 1999 році Nvidia представила конкурента Voodoo3 — TNT2. Змін було багато, і цю відеокарту можна майже однозначно назвати кращою відеокартою 1999 року: по-перше, тепер використовується 250 нм техпроцес, що дозволило підняти частоти аж до 150 МГц. По-друге, були повністю реалізовані можливості 32-бітного кольору і з’явилася підтримка текстур з роздільною здатністю 2048х2048. По-третє, обсяг пам’яті збільшили до 32 МБ і додали підтримку шини AGP x4. Загалом — це хороший «ремастерінг», який виявився істотно краще аналогічного від 3dfx.

Також Nvidia вирішила залізти і в бюджетний сегмент, випустивши відеокарту Vanta: були знижені частоти пам’яті і чіпа (до 110 МГц), шину урізали до 64-бітної, а пам’яті було всього 8 МБ. У загальному і цілому, така відеокарта виступала на рівні TNT, але коштувала дешевше (в ній Nvidia використовувала дефектні чіпи, які не могли працювати на 150 МГц, і з-за переходу на новий техпроцес їх було багато), так що вона полюбилася OEM-збирачам ПК і бюджетним гравцям.

Другий дивізіон — Matrox G200, S3 Savage3D і Savage4, ATI RAGE 128

Поки нагорі тривала боротьба двох лідерів — 3dfx і Nvidia — кілька інших фірм тихо і мирно розвивали свої рішень, які були рангом гірше.

Почнемо з першопрохідника — компанії S3, яка створила першу 3D-відеокарту ViRGE ще в 1995 році. У 1998 році вони представили нову відеокарту, Savage3D. На жаль, по своїм можливостям вона істотно поступалася конкурентам: 64-бітна шина, всього 8 МБ пам’яті, частота чіпа була на рівні 125 МГц. З плюсів — максимальний роздільна здатність 1600х1200, а підключалася відеокарта по шині AGP x2. В результаті відеокарта конкурувала лише з Voodoo Banshee, і то місцями була сильно гірше.

У 1999 році S3 випустила нову відеокарту, Savage4. І хоча вона була заснована на новому 250 нм техпроцесі, виробник чомусь не захотів піднімати частоти — вони залишилися на рівні 120-140 МГц. Зате зріс обсяг пам’яті до 32 МБ SGRAM, і з’явилася підтримка інтерфейсу AGP x4. Але ось по своїм можливостям відеокарта була далеко не самої просунутої — ніякого аналога Twin-Texel, тільки однопрохідного мультитекстурування і підтримка тільки трилинейної фільтрації: в результаті, продуктивність чіпа виявлялася вдвічі, а то і втричі нижче, ніж у TNT2 і Voodoo3, так що особливою популярністю ця відеокарта не користувалася.

В 1998 році на ринок 3D-прискорювачів вирішила вийти компанія Matrox зі своїм чіпом G200. Компанія і раніше виробляла відмінні чіпи для 2D-прискорення, і їх використовували, наприклад, у відеокартах від 3dfx. Відеокарта вийшла досить хорошою, з безліччю цікавих фішок: так, наприклад, однією з них була SRA (Symmetric Rendering Architecture) — можливість запису даних в системну пам’ять, що убистряло взаємодія відеокарти і ЦП. VCQ (Vibrant Color Quality) — технологія, яка завжди обробляла картинку в 32-бітному кольорі, і лише при виведенні на екран (якщо це було потрібно) стискала палітру до 16-бітної.

Технічні характеристики відеокарти були хорошими, але особливого захоплення не викликали: частота чіпа була на рівні 90-100 МГц, пам’яті було 8-16 МБ SGRAM, а шин було дві по 64 біта (кожна шина була односпрямована і призначена для передачі даних між функціональними блоками в чіпі. Порівняно з однієї ширшої шиною, при такій архітектурі зменшуються затримки в передачі даних і збільшується загальна ефективність шини). Підсумкова продуктивність лише трохи поступалася лідерам ринку — TNT і Voodoo2, але була одна проблема — драйвера.

З незрозумілих причин спочатку відеокарта підтримувала тільки OpenGL, так що проблем в іграх з ним не було. Але Direct3D вже тоді був дуже популярним, тому для запуску ігор з ним був написаний спеціальний драйвер, що переводить команди Direct3D і OpenGL. Працював він, зрозуміло, повільно, так що гравці під Windows цю відеокарту не оцінили. Проблему виправили лише в 2000 році з виходом нового покоління відеокарт від Matrox — G400.

Ну і остання відеокарта, про яку варто поговорити — це ATI Rage 128. Вона була випущена в 1999 році, побудована за нормами 350 нм техпроцесу, мала до 32 МБ SGRAM пам’яті і 128-бітну шину. Можливостей у відеокарти було багато, але до лідерів ринку вона не дотягувала — так, вона вміла апаратно прискорювати DVD-відео, а також підтримувала трилинейную фільтрацію. Власної «фішкою» відеокарти була технологія Twin Cache Architecture, яка об’єднувала кеш-пам’ять пікселів і текстур для збільшення смуги пропускання. Як і TNT, вона вміла працювати з 32-бітним кольором, причому в цьому режимі вона була лише трохи слабкіше конкурента від «зелених», але, на жаль, видавала картинку гіршої якості.

У підсумку, кінець 90их можна назвати протистоянням 3dfx і Nvidia — серйозних конкурентів у них не було. Але вже на початку нульових 3dfx «скотиться» і буде куплена Nvidia, ATI а розправить крила, випустивши багато хороших відеокарт — так почнеться протистояння Nvidia з ATI/AMD, яке триває і донині. Але про це вже в наступній частині статті.

Оцініть статтю

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here