Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl I. : 3Dfx | Kapitola 6
Seznam kapitol
V dnešní době dominují trhu s grafickými kartami dva výrobci, a protože je tato situace čím dál monotónnější, může se zdát, jako by tomu nikdy nebylo jinak. A přece. Zkusme se tedy na okamžik vrátit o deset let zpátky, zhruba do roku 1995, kdy se začínaly objevovat první karty pro hráčský trh, které podporovaly 3D akceleraci.
3Dfx Rampage / Specter 1000 prototyp
Třetí trumf v pořadí (i když vlastně nejstarší) byl projekt Rampage. Jeho vývoj začal po vydání Voodoo Graphics (původně měl být nástupcem první Voodoo), jenže nebyl zdaleka hotov, když už konkurence dosáhla výkonu původního Voodoo čipsetu a chystala ještě výkonnější karty. 3Dfx musela reagovat a nezbylo, než narychlo přepracovat původní čipset a vydat ho jako Voodoo 2. OEM trhy vyžadovaly levnější kombinované řešení, a tak byl vývojový tým stažen z Rampage projektu a dostal za úkol zrealizovat Banshee. Bylo málo času, takže Banshee vznikla fúzí hotového návrhu 2D jádra projektu Rampage a vylepšeného 3D čipsetu Voodoo 2 ochuzeného o jednu TMU (kvůli ceně). Realizace Banshee sebrala přes půl roku na vývoji Rampage, což se již nedalo dohnat; Rampage zastarala, ještě než byla dokončena. 3Dfx musela vydat Voodoo 3 (vlastně Banshee s opětovně vrácenou TMU a řadou menších vylepšení), aby získala čas na kompletní přepracování 3D jádra. S vědomím, že Rampage nebude hotová ani v dalším cyklu, se začalo pracovat na VSA-100.
Požadavky na grafickou paměť při různých barevných hloubkách ve srovnání s 3Dfx FXT1 kompresí
Komprese textur, která se stala novým standardem, byla implementovaná do VSA-100 i do Rampage a z důvodů, které jsem již výše zmínil, se vydání karet založených na VSA-100 opozdilo. 3Dfx možná udělala chybu v tom, že se přehnaně věnovala sérii Voodoo 5 namísto toho, aby se pokusila protlačit Rampage, která v jednočipovém provedení nabízela nesrovnatelně lepší výkon i lepší poměr ceny/výkon, než Voodoo 5 - 5500.
Čip Rampage měl být taktován na 200-250MHz, obsahovat 4 pixel pipelines DX8 kompatibilní (Pixel Shader 1.1), podporoval všechny režimy komprese textur jako VSA-100 + několik vylepšení, taktéž byly podporovány všechny efekty T-bufferu, včetně FSAA (RGSS) a nově byl implementován tzv. M-Buffer, pomocí něhož byl realizován nový režim FSAA - Rotated-Grid MultiSampling (znáte z nVidia GeForce 6 a DX9 Radeonů od ATi). Nechyběl ani adaptivní anizotropní filtr až 16x (údajně taktéž podobný konceptu, který používá ATi na DX9 kartách a nVidia od GeForce 6). O grafickou paměť se staral 128bitový DDR řadič, o úsporu šířky pásma (a také úsporu fillrate) se staral HSR systém společnosti GigaPixel, kterou 3Dfx koupila na jaře 2000 za 186 mil. dolarů.
Možná jste si všimli, že jsem nezmínil cokoli, co by se týkalo geometrie. Ano, Rampage neobsahovala vertex shadery ani T&L jednotku. 3Dfx tvrdilo, že nemá cenu implementovat T&L, pokud nebude zapotřebí a dokud nebude T&L jednotka nabízet výkon výrazně vyšší, než jaký umožňují CPU. A tak byl k čipu Rampage doplněn ještě další procesor: SAGE, neboli Scalable Architecture Geometry Engine, velice důmyslný čip, který kombinoval T&L jednotku, DX8 kompatibilní vertex shader a krom toho i řadič pro Rampage čipy - 3Dfx odmítlo být i nadále závislé na problematických a nestabilních řadičích ostatních výrobců (Intel, HiNT). Bližší specifikace nejsou známy (první vzorky sice byly vyrobeny, ale dorazily až když byla 3Dfx zavřená, takže připadly nVidii). Jediná známá informace se týká teoretického výkonu: 50-75MT/s (GeForce 256: 15MT/s, GeForce 2: 25MT/s, GeForce 3: 35MT/s, Radeon 256: 30MT/s)
3Dfx měla připraveny tři trumfy, ale žádného jsme se nedočkali. Důvod to prostý. Vývoj Voodoo 5 - 6000 byl tak komplikovaný a problematický, že se ho 3Dfx vzdala, čtyřcestné SLI exkluzivně licencovala společnosti Quantum 3D a síly byly soustředěny na dokončení Rampage. V té době už byly hotové návrhy PCB Daytony, ale z poměrně neznámého důvodu bylo zřejmě její uvedení odloženo - 3Dfx totiž ještě před uvedením začala vyrábět low-end PCI 16MB Daytony a prodávat je IBM. Z toho je jasné, že bylo více než možné rozjet výrobu i pro ostatní trhy. Nepodařilo se mi přijít na žádné rozumné vysvětlení, ale je možné, že byla Daytona z marketingových důvodů pozdržena a měla sloužit až jako low-end doplněk k Rampage (lépe se prodává low-end doplněk úspěšného projektu, než osekaná verze nepříliš oblíbené karty).
Ke konci roku 2000 byla Rampage hotová, existovaly funkční vzorky, můžete si prohlédnout první screenshoty (debug mód prvních OpenGL driverů):
Další screenshoty a
3Dfx mělo s novým čipem velké plány. První verze, která by se na trh dostala během března 2001 měla obsahovat pouze jeden čip Rampage a 32 až 64MB DDR paměti. O pár týdnů/měsíců později by byly uvedeny další dvě verze - jednočipová 64MB verze doplněná o geometrický procesor SAGE a dále 128MB hi-end verze se dvěma čipy Rampage a jedním SAGE.
Karta | Spectre 1000 | Spectre 2000 | Sperctre 3000 | GeForce 3 |
| Jádro | Rampage | Rampage, SAGE | 2x Rampage, SAGE | NV 20 |
| Paměťová sběrnice | 128-bit DDR | 128-bit DDR | 2x128-bit DDR | 128-bit DDR |
| Kapacita paměti | 32-64 MB | 64 MB | 128 MB | 64 MB |
| Takt čipu | 200-225 MHz | 225-250 MHz | 250-300 MHz | 200 MHz |
| Takt pamětí | 200 MHz (400 DDR) | 200-250 MHz (400-500 DDR) | 200-250 MHz (400-500 DDR) | 230 MHz (460 DDR) |
| Paměťová propustnost | 6.4 GB/s | 6.4-8.0 GB/s | 6.4-8.0 GB/s | 7.4 GB/s |
| Fill-rate (single-texturing) | 800-900 MPixel/s | 900-1000 MPixel/s | 2000-2400 MPixel/s | 800 MPixel/s |
| Fill-rate (multi-texturing) | 800-900 MTexel/s | 900-1000 MTexel/s | 2000-2400MTexel/s | 1600 MTexel/s |
| Vertex Shader | ne | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| Triangle-rate Troj./s | 17 M | 50/20 M | 50/45 M | 35 M |
| Počet Pixel Pipelines | 4 | 4 | 8 | 4 |
| Text. jednotek na pipeline | 1 | 1 | 1 | 2 |
| DirectX | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
| FSAA | MultiSampling SuperSampling | MultiSampling SuperSampling | MultiSampling SuperSampling | MultiSampling |
| FSAA typy | RG 2x,4x, M-Buffer, T-Buffer | RG 2x, 4x, M-Buffer, T-Buffer | RG 2x, 4x, 8x, M-Buffer, T-Buffer | OG 4x, RG 2x |
| Nativní rozhraní čipu | AGP 4x | AGP 4x | AGP 4x | AGP 4x |
Mnoho lidí se ptá na výkon těchto karet. To se dá jen velmi těžko odhadnout, ale vzhledem k frekvencím, technologické výbavě a výkonům DX8 čipů, bych typoval jednočipovou verzi výkonnostně zhruba na úrovni GeForce 3 Ti 200 nebo pozdějšího Radeonu 9000 (nonPRO). Dvoučipová verze by analogicky nabídla framerate srovnatelný s GeForce 4 Ti (minimálně 4200). Samozřejmě by záleželo, jaké frekvence by 3Dfx zvolila (podle technologie výroby se očekávalo rozmezí 250-300MHz). Karta by se jmenovala Spectre, jednočipová verze by nesla přízvisko 1000, její předpokládaná cena není známá, ale údajně měla být velice příznivá. Hi-end verze Spectre 2000 (Rampage + SAGE) by stála $350 a enthusiast Spectre 3000 (2xRampage + SAGE) by vyšla na $750.
Fotomontáž: 3Dfx Spectre 3000
V plánu byly i zajímavější projekty - občas bývá zmíněna karta se 4 čipy, případně vyvedení AGP portu ven z case a konstrukce externí grafické karty s 8-16 Rampage čipy v designu borg-cube.
ilustrační obrázek
Bohužel, realizace těchto zajímavých projektů jsme se už nedočkali. Poslední dny 3Dfx by se daly shrnout asi takto:
- říjen 2000: vydána Voodoo 4 - 4500
- 13. listopad 2000: licencováno 4-cestné SLI společnosti Quantum 3D
- 30. listopad 2000: funkční OpenGL ovladače, funkční DX8
- 15. prosince 2000: společnost ukončila činnost
Zánik 3Dfx byl způsoben shodou mnoha náhod a nepříjemností - v žádném případě nešlo o jedinou příčinu, byla jich celá řada: finančně vyčerpávající soudní spor s nVidií kvůli porušeným patentům (multitexturing) táhnoucí se od 22. září 1998, požadavky trhu na kombinovanou kartu (Rush, Banshee, které se nesetkaly s ohlasem a pouze zdržely vývoj), opožděné vydání Voodoo 5 (několik nečekaných komplikací s SLI), pád cen pamětí (mizerná konkurenceschopnost Voodoo 4), 3DMark 2000 jako takový, chybějící low-end a konkurenceschopný main-stream, který by vydělával a udržel společnost při životě (Daytonu již 3Dfx nestihlo vydat), nedůvěra věřitelů v budoucnost společnosti (na vydání Rampage stačily cca 3 měsíce, ovšem po zpoždění s VSA tomu málokdo věřil).
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
