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
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
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:
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.