Voodoo

Voodoo — серия графических ускорителей компании 3dfx Interactive.

Voodoo были одними из первых графических ускорителей для ПК. Самые первые платы на Voodoo1 (Voodoo Graphics) являлись исключительно графическими ускорителями и связано это было с тем, что на видеокартах того времени не было аппаратной поддержки 3D-графики — они могли прорисовывать только в 2D. А, вставив в свободный pci-слот компьютера плату с чипом Voodoo1, владелец получал и аппаратный 3D-рендеринг.

Видеокарты серии

Поначалу у 3dfx не было своего завода, поэтому массово видеокарты производились на заводах других фирм. Основным был завод фирмы STB, который позднее и был выкуплен 3dfx Interactive.

Voodoo Graphics

Voodoo 1 от Diamond multimedia

Серия первых графических ускорителей от 3dfx Interactive, выпущенных в 1997 году. Являлись только ускорителями — для прорисовки в 2D требовалась отдельная видеокарта.

Схема подключения выглядела примерно так: У Voodoo были входной и выходной разъёмы VGA. Видеокарта соединялась снаружи со входным разъёмом Voodoo посредством специального Pass-Through-кабеля VGA-VGA (шёл в комплекте с Voodoo). Монитор же подключался к выходному разъёму Voodoo. Таким образом, при обычной прорисовке в 2D сигнал шёл сначала от видеокарты к Voodoo, а тот просто пропускал его через себя на монитор. В случае, когда требовался 3D-режим, сигнал от видеокарты блокировался, а прорисовкой уже занимался сам Voodoo. Надо заметить, что такая схема прорисовки 2D в ряде случаев заметно влияла на изображение монитора — оно становилось нечётким, потому что сигнал на пути к монитору проходил адский круг — Pass-Through-кабель.

Плата на Voodoo имела PCI-интерфейс. Основными архитектурными особенностями типичного ускорителя, основанного на Voodoo Graphics, было то, что он состоял из двух чипов. Один из них являлся текстурным блоком (TMU — Texture Mapping Unit), а второй олицетворял фрейм-буфер (FBI — Frame Buffer Interface). Всего на борту типичного Voodoo Graphics было 4Мб памяти, которые делились между текстурным блоком и фрейм-буфером пополам. Таким образом, поскольку фрейм-буфер был ограничен двумя мегабайтами памяти, максимальное разрешение, которое он способен был показать в 16-битном цвете при включенном аппаратном 16-битном z-buffer — это 640x480, без аппаратного z-buffer — 800х600, однако картинка в этом случае оставляла желать лучшего. Voodoo Graphics не поддерживал 3D-рендеринг в окне. Прорисовка была возможна только в 16-битном цвете — поддержка 32-битного цвета отсутствовала, однако на тот момент очень редкие игры использовали 32-битные текстуры. Стандартная частота чипсета равнялась 45Мгц, но Voodoo Graphics можно было разгонять и настраивать. Для этого использовались системные переменные в DOS/Windows.

Важно отметить, что уже в 1997 году 3dfx Interactive разработала технологию SLI (Scan Line Interleaving), суть которой заключалась в том, что она позволяла объединить усилия двух видеокарт на базе Voodoo Graphics. В этом случае одна из них будет прорисовывать на экран только чётные строки, а другая нечётные. Это даёт возможность увеличить производительность примерно в полтора раза, а также увеличить разрешение экрана. Однако, в 1997 году эта технология была применена лишь на профессиональных решениях от 3dfx Interactive, таких как Obsidian 100SB, которые не были предназначены для рынка PC. А обыкновенные платы на Voodoo Graphics для PC хоть и имели поддержку SLI, но разъём для соединения двух ускорителей у таких карт отсутствовал.

3dfx Interactive разработала свой API для Voodoo и очень многие производители компьютерных игр разрабатывали свои игры под этот API. Это дало невероятный успех компании и Voodoo получился королём своего времени: по производительности в играх ему не было равных, с другой стороны, и цена на Voodoo Graphics была достаточно высока.

Поддержка сторонних API видеокартами Voodoo Graphics также имела место быть. В частности, большинство Direct3D-игр запускались на Voodoo Graphics без проблем. Некоторые OpenGL-игры могли не заработать из-за того, что Voodoo Graphics не поддерживал 3D-рендеринг в окне.

Voodoo Rush

Видеокарты, построенные на чипсете Voodoo Rush в 1997 году были первой попыткой 3dfx Interactive сделать полноценную 3D-видеокарту, а не просто ускоритель. В итоге получилась громадных размеров PCI-плата, которая помещалась не в каждый корпус. На плате присутствовали отдельно: чипсет Voodoo Rush (1xTMU + 1xFBI) и 2D-чип от Alliance Semiconductor. То есть, единого 2D/3D-ядра так и не было — за 2D отвечал отдельный чип. Объём графической памяти у типичных представителей — 6/8 Мбайт. У этих видеокарт также отсутствовал 32-битный цвет, но имелась возможность рендеринга в окне! Однако оборотной стороной медали оказалось снижение производительности из-за необходимости синхронизации работы 3D-чипа с более медленным 2D-чипом.

Voodoo²

Второе поколение графических ускорителей от 3dfx Interactive. Массово выпускались в 1998 году.

Карты на основе Voodoo² также являлись исключительно 3D-ускорителями с такой же схемой подключения к видеокарте и имели PCI-интерфейс. Состав чипсета пополнился ещё одним текстурным блоком (TMU), увеличилась частота чипсета до 90Мгц, количество памяти на борту карт также увеличилось и в основном варьировалось от 8 до 12Мб на одну плату, а это означало, что максимальное разрешение в 16-битном цвете с аппаратным 16-битным z-buffer теперь стало 800х600, без него — 1024х768. Рендеринг в окне по-прежнему отсутствовал, 32-битный цвет тоже. На этих картах уже был реализован SLI. Объединение позволяло увеличить производительность и максимальное разрешение до 1024х768 со включенным z-buffer.

Как следствие того, что чипсет обзавёлся вторым TMU, стало возможным накладывать две текстуры за один проход, что давало ощутимый буст в производительности! Это назвали мультитекстурированием.

В драйверах были всё те же поддерживаемые API: Glide, Direct3D, OpenGL (MCD — miniport client driver). Наконец, в разделе настроек в драйверах появилась закладка для разгона. Выходило всё больше игр с поддержкой Glide, 3dfx на какое-то время стал синонимом 3D-графики вообще.

Voodoo Banshee

3dfx Banshee 16MB AGP

В 1998 году в 3dfx Interactive осознали, что будущее за 2D/3D-ядром, а не отдельными ускорителями. Результатом этого осознания явились платы с единственным чипом — Voodoo Banshee. Надо сказать, что 2D-часть ядра была выполнена на славу — максимальное поддерживаемое разрешение равнялось 1920х1440 в 32-битном цвете! Однако с 3D-составляющей всё было не так гладко. За основу 3D-составляющей, конечно же, был взят чипсет Voodoo², но у него остался только один текстурный модуль (TMU) вместо двух, что лишало Banshee аппаратной поддержки мультитекстурирования. Также, как и у предшественника, у Banshee отсутствовала возможность 3D-рендеринга в 32-битном цвете, зато максимальное разрешение в 16-битном увеличилось до 1920х1440. Частота чипа и памяти — 100Мгц, объём графической памяти — 8/16Мб. Платы выпускались в двух вариантах: AGP2x и PCI, но стандарту AGP 2x полностью не соответствовали (поддерживался только SideBand Addressing).

Из-за отсутствия поддержки мультитекстурирования Banshee уступал Voodoo² по производительности в играх, которые эту технологию использовали.

Voodoo³

Третье поколение графических ускорителей от 3dfx Interactive. Массово выпускались в 1999 году, причём уже на купленном заводе STB. Карты выпускались или с AGP2x- или с PCI-интерфейсом.

В этом году у компании резко поменялась маркетинговая политика и вместе с ней обновился логотип. Так, семейство Voodoo³ теперь имело новые логотипы на своих чипах и разделилось на несколько моделей.

• Voodoo³ Velocity 100

8Мб памяти, частота чипсета/памяти — 143Мгц, 2 TMU (один TMU отключен программно, есть возможность включить).

• Voodoo³ Velocity 200

16Мб памяти, частота чипсета/памяти — 143Мгц, 2 TMU (один TMU отключен программно, есть возможность включить).

• Voodoo³ 2000

16Мб памяти, частота чипсета/памяти — 143Мгц, 2 TMU

• Voodoo³ 3000

16Мб памяти, частота чипсета/памяти — 166Мгц, 2 TMU

• Voodoo³ 3500

16Мб памяти, частота чипсета/памяти — 183Мгц, 2 TMU, встроенный TV/FM тюнер (TV only для европейской версии плат).

Все видеокарты на базе Voodoo³ являли собой полноценные 2D/3D-видеокарты. Появился аппаратный DVD-декодер и De-Interlacing. Однако по-прежнему отсутствовала поддержка 32-битного цвета в 3D.

VSA-100

VSA расшифровывается как Voodoo Scaleable Architecture. Это последнее поколение видеокарт от 3dfx Interactive, выпущенное в 2000 году. Планировалась не менее широкая линейка моделей, однако фактически было выпущено лишь две модели:

• Voodoo4 4500

32Мб памяти, частота чипсета/памяти — 166Мгц

• Voodoo5 5500

64Мб памяти, частота чипсета/памяти — 166Мгц, 2 чипа VSA-100 обьединенные в SLI на одной плате.

Карты на основе VSA-100 наконец-то научились рисовать 3D в 32-битном цвете, а также обзавелись поддержкой компрессии текстур S3TC, FXT-1 (собственный формат 3dfx) и фирменной технологии T-Buffer, которая по сути является набором таких возможностей, как размытие в движении, фокусировка на конкретном объекте и смягчение теней.

Конструктивно чип VSA-100 представлял собой интегрированное 2D/3D-ядро с двумя текстурными модулями (TMU) и двумя фреймбуферами (FBI). Его новой особенностью стала возможность объединять в SLI не разные платы, а непосредственно устанавливать несколько чипов на одну плату (само собой, это было возможно только на стадии производства). Наглядным примером использования технологии Scaleable Architecture является Voodoo5 5500 — на нём установлено два чипа VSA-100. Модельный ряд выпускался в AGP 2x, AGP 4x (только референсные Voodoo 4) и PCI конструктивах.

Сводная таблица характеристик чипов 3dfx

	Voodoo	Voodoo Rush	Voodoo²	Voodoo Banshee	Voodoo³ Velocity 100	Voodoo³ Velocity 200	Voodoo³ 2000	Voodoo³ 3000	Voodoo³ 3500	Voodoo4 4500	Voodoo5 5500
Объём графической памяти, Mb	4/6	6/8	8/12	8/16	8	16	16	16	16	32	64
Тактовая частота памяти и чипсета, Mhz	45	50	90	100	143	143	143	166	183	166	166
Макс. глубина цвета в 3D, бит на пиксель	16	16	16	16	16	16	16	16	16	32	32
Интерфейс шины	PCI	PCI	PCI	PCI/AGP2x	AGP2x	AGP2x	PCI/AGP2x	PCI/AGP2x	PCI/AGP2x	PCI/AGP2x	PCI/AGP2x

Поддерживаемые API

Voodoo поддерживает 2 API:

• Direct3D (6 версии, частично 7)
• Glide (созданный специально для семейства Voodoo)

Дополнительно для игр с поддержкой OpenGL был введена частичная эмуляция OpenGL средствами Glide (MCD — miniport client driver). Время выхода — ориентировочно после GLQuake/Quake2. Эмуляция реализовывала не все, а только необходимые играм функции OpenGL 1.1 (полной аппаратной поддержки OpenGL в Voodoo 1 и 2 нет, да и в 3 только по функциям, например невозможность работать в 3D в цветности >16 бит сразу делала Voodoo неприемлемым для всех профессиональных OpenGL приложений вроде 3DStudio Max).

Сигналом поддержки игрой именно Voodoo является поддержка API Glide. Более новые игры обычно не могут работать с этим API, так как его поддержка просто не вставлена в код игры. Некоторые старые игры, наоборот, поддерживают из ускорителей только Voodoo через Glide. Для работы таких игр на современных видеокартах нужен какой-либо Glide wrapper.

Также существуют и до сих пор разрабатываются, несмотря на закрытость архитектуры, любительские драйвера Voodoo1 для Windows XP (Glide+OpenGL MCD), но без Direct3D; аналогично для XP64.
Для Voodoo2 и выше официальные и неофициальные драйвера поддерживают все API (кроме, само собой, OpenGL, который реализован как OpenGL MCD вплоть до Voodoo4/5, где наконец-то сделали полную поддержку).
Для Voodoo3 существует любительская реализация OpenGL MCD, фактически соответствующая полной реализации OpenGL 1.1.
Для Voodoo4/5 существуют драйвера для Windows 7.

Интересные факты

• Начиная с Voodoo³, логотип на чипах 3dfx изменился.

• При запуске игр через Glide API всегда сначала прорисовывался вращающийся логотип фирмы 3dfx Interactive.

• BIOS видеокарт Voodoo3 и VSA-100 построен на Elpin Systems VGA BIOS, о чём сообщается на мониторе при включении компьютера.

• Существуют платы Voodoo5 5500 для Macintosh. Отличаются наличием DVI-выхода. Эти платы можно перепрошить и они будут работать на обычном PC. Также существует легенда, находящая подтверждение на практике, что несколько последних моделей 5500, предназначенных для Macintosh, в последний момент были сняты с конвеера и перепрошиты на PC. Такие карты отличаются наличием почти распаянного выхода DVI у стеночки.

См. также

• Glide
• FAQ по Glide-эмуляторам
• 3dfx Interactive

Ссылки

• Обзор некоторых видеокарт семейства Voodoo на Hardware Portal
• 3dfxzone.it — информация и разнообразные любительские драйвера и утилиты для видеокарт 3dfx