Geschichte des Videoprozessors, Teil 2: 3Dfx Voodoo

Teil 1: 1976 - 1995

3Dfx Voodoo: Ändern der Spielregeln

Die im November 1996 erschienene 3Dfx-Grafikkarte bestand aus einer reinen 3D-Karte, für deren Anschluss ein VGA-Adapter an eine separate 2D-Karte erforderlich war.

Karten wurden von vielen Firmen verkauft. Orchid Technologies war der erste, der mit Orchid Righteous 3D für 299 US-Dollar auf den Markt kam. Dieses Motherboard ist bemerkenswert, weil es mechanische Relais hatte, die "klickten", als der Chipsatz in Betrieb war. In nachfolgenden Versionen wurden wie bei Geräten anderer Anbieter bereits Halbleiterrelais eingesetzt. Auf diese Karte folgten Diamond Multimedia Monster 3D, Colormaster Voodoo Mania, Canopus Pure3D, Quantum3D, Miro Hiscore, Skywell (Magic3D) und 2theMAX Fantasy FX Power 3D.

Fast an einem Tag revolutionierte Voodoo Graphics die Grafik für PCs und verwandelte viele andere Geräte in veraltete, darunter eine breite Palette von Karten, die nur für 2D entwickelt wurden. Der 3D-Markt favorisierte 1996 den S3, der einen Anteil von fast 50 Prozent gewann. Aber bald musste sich alles ändern. Es wird geschätzt, dass 3Dfx auf dem Höhepunkt der Popularität von Voodoo 80-85% des 3D-Beschleunigermarktes eroberte.


Diamant Multimedia Monster 3D (3dfx Voodoo1 4MB PCI)

Etwa zur gleichen Zeit entwickelte VideoLogic eine auf Kacheln basierende Technologie für verzögertes Rendern (TBDR), mit der das Erfordernis eines großflächigen Z-Puffers (Entfernen überlappender / versteckter Pixel aus dem fertigen Rendering) beseitigt wurde: Es wurden alle Elemente außer der sichtbaren Geometrie verworfen. Danach wurden die verbleibenden Objekte strukturiert, schattiert und beleuchtet. Der aus diesem Prozess resultierende Rahmen wurde in rechteckige Kacheln unterteilt, und jede Kachel mit ihren Polygonen wurde gerendert und an die Ausgabe übertragen. Das Rendern von Polygonen wurde durchgeführt, nachdem die Berechnung der für den Rahmen und das Trimmen von Polygonen erforderlichen Pixel abgeschlossen war (Z-Pufferung wurde nur auf Kachelebene durchgeführt). Dank dessen war nur ein Minimum an Berechnungen erforderlich.

Die ersten beiden Serien von Chips und Karten wurden von NEC erstellt, und die Serie 3 (Kyro) -Chips wurden von ST Micro hergestellt. Die erste Karte wurde ausschließlich im Compaq Presario PC verwendet und hieß Midas 3 (Midas 1 und 2 waren Prototypen des Projekts des Systems auf der Basis eines Arcade-Automaten). Es folgten PCX1 und PCX2, die als OEM-Produkte verkauft wurden.

Der Series 2-Chip wurde ursprünglich für die Sega Dreamcast-Konsole hergestellt. Als die Neon 250-Desktopkarte im November 1999 für 169 US-Dollar in den Handel kam, waren ihre Konkurrenten bereits viel leistungsfähiger und hatten insbesondere mit 32 höhere Auflösungen -Bit Farbe.

Kurz vor der Einführung des Neon 250 war die Rendition Vérité V1000 die erste programmierbare Core-Karte, die 2D + 3D-Grafiken mit dem MIPS-basierten RISC-Prozessor sowie Pixel-Pipelines renderte. Der Verarbeiter war dafür verantwortlich, die Dreiecke vorzubereiten und die Ladung auf den Förderbändern zu organisieren.

Das Vérité 1000, ursprünglich gegen Ende 1995 entwickelt, war eines der Boards, mit denen Microsoft Direct3D entwickelte. Leider benötigte diese Karte einen Motherboard-Chipsatz mit Unterstützung für direkten Speicherzugriff (DMA), da Renden diese Methode zur Datenübertragung über die PCI-Schnittstelle verwendete. Das V1000 war im Vergleich zu fast allen anderen Consumer-Grafikkarten vor der Einführung von Voodoo Graphics recht erfolgreich, wodurch sich die 3D-Leistung verdoppelte. Das Board war relativ günstig und bot eine Reihe guter Funktionen, darunter Edge Smoothing für Low-Budget-Gamer und Quake-Hardwarebeschleunigung. Spieleentwickler hatten jedoch Angst vor dem Datenübertragungsmodell über DMA.

Wie 1996 war auch das folgende Jahr 1997 ein arbeitsreiches Jahr für die Konsumgrafikindustrie.

ATI schritt von Sieg zu Sieg: Das Unternehmen veröffentlichte Rage II, dem im März 3D Rage Pro folgte. Es war die erste AGP 2x-Karte und das erste Produkt, das 1995 von ATI, der 3D Engineering Group, herausgebracht wurde.


ATI 3D Rage Pro

Die Pro-Karte in der Version mit 4 MB Speicher war in der Leistung fast gleich wie Voodoo Graphics, und in der Version mit 8 MB und der AGP-Schnittstelle überholte sie die 3Dfx-Karte. Mit einem erweiterten 4-KB-Cache und zusätzlicher Kantenglättung verfügt Rage Pro über eine verbesserte Rage II-Perspektivenkorrektur sowie über Texturierungsfunktionen und eine trilineare Filterleistung. Außerdem wurde ein Coprozessor für Gleitkommaoperationen eingebaut, der die CPU-Abhängigkeit sowie die Hardwarebeschleunigung und die Unterstützung für die Anzeige von DVDs verringert.

Insgesamt war Rage Pro eine hervorragende Ergänzung der ATI-Produktlinie und verhalf dem Unternehmen zu einem Umsatz von 47,7 Mio. USD von mehr als 600 Mio. USD. Dieser Erfolg war hauptsächlich auf OEM-Verträge, die Integration in Consumer- und Server-Motherboards sowie auf Optionen für mobile Boards zurückzuführen. Die Preise für Karten (normalerweise als Xpert @ Work und Xpert @ Play verkauft) lagen zwischen 170 USD für eine Version von 2 MB und 200-230 USD für ein Modell mit 4 MB und 270-300 USD für 8 MB. Die Kosten für die Version mit 16 MB überstiegen 400 US-Dollar.

ATI erweiterte sein Portfolio durch den Erwerb des geistigen Eigentums von Tseng Labs für 3 Millionen US-Dollar im Dezember 1997 und die Einstellung von 40 Ingenieuren. Es war ein billiger Kauf, da das Versäumnis von Tseng, RAMDAC in seine Karten zu integrieren, einen starken Umsatzrückgang von 12,4 Millionen im Jahr 1996 auf 1,9 Millionen im Jahr 1997 zur Folge hatte.

Im März 1997 kündigte 3DLabs die Veröffentlichung einer neuen Version der Permedia-Board-Serie ("Pervasive 3D") an, die auf der 350-nm-Prozesstechnologie von Texas Instruments basiert (Intel- und Intel-Technologien wurden in den vorherigen Versionen von Permedia und Permedia NT für Workstations verwendet). Die Leistung des ersten Boards lag unter dem Standard, und das NT-Modell korrigierte die Situation ein wenig dank des zusätzlichen Delta-Chips, der die komplette Vorbereitung der Dreiecke und das Glätten durchführte, kostete jedoch 300 US-Dollar. Karten, die auf Permedia 2 basierten, wurden gegen Ende des Jahres ausgeliefert, aber anstatt den Gaming-Schwergewichten gerecht zu werden, wurden sie als semiprofessionelle 2D-Karten mit durchschnittlichen 3D-Grafikfähigkeiten positioniert.

Einen Monat später aktualisierten ATI und 3DLabs ihre Produktlinien, Nvidia antwortete mit einer RIVA 128-Karte (Interaktiver Echtzeit-Video- und Animationsbeschleuniger) und fügte Direct3D-Unterstützung durch das Rendern von dreieckigen Polygonen hinzu.

Das Unternehmen hielt Kontakt zu ST Micro, das den Chip in seiner neuen 350-Nanometer-Prozesstechnologie herstellte, und entwickelte RAMDAC mit einem Videokonverter. Obwohl die Fahrer anfangs Probleme verursachten (besonders ernsthafte in Unreal), zeigte die Karte in Spielen wie Quake 2 und 3 eine ausreichende Leistung und war auch in den meisten Benchmarks in der oberen Reihe .


Diamond Viper V330 PCI (Nvidia RIVA 128)

Sie wurde die grundlegende Karte, nach der Nvidia seit 1993 gesucht hat. Die Karte war so erfolgreich, dass Nvidia nach zusätzlichen Anbietern suchen musste, um die Nachfrage zu befriedigen. Sie hat mit TSMC einen Vertrag über die Lieferung des Riva 128ZX abgeschlossen. Nvidia-3D-Karten besetzten Ende 1997 rund 24% des Marktes und standen nach 3Dfx Interactive an zweiter Stelle, hauptsächlich aufgrund des Riva 128 / 128ZX.

Dank Segas Finanzierung des NV2-Chips als potenzielles Grafikgerät für die Dreamcast-Konsole konnten die Mittel von Nvidia wieder aufgefüllt werden, obwohl letztendlich eine Vereinbarung mit NEC / VideoLogic geschlossen wurde.

Der konkurrierende 3Dfx arbeitete auch bei diesem Projekt mit Sega zusammen und war sich fast sicher, dass er Ausrüstung für die Konsole liefern würde, aber der Vertrag wurde später gekündigt. 3Dfx reichte eine Klage in Höhe von 155 Millionen US-Dollar ein und behauptete, Sega habe sie durch den Einsatz von 3Dfx-Geräten in die Irre geführt und ihr Zugang zu sensiblem Material im Zusammenhang mit grafischem Know-how verschafft. Ein Jahr später einigten sich Unternehmen außergerichtlich auf eine Entschädigung von 10,5 Millionen.


Sega BlackBelt-Prototyp auf 3Dfx-Basis

Das Dreamcast-Prototypprojekt mit dem Namen „Black Belt“ war nur eine der Facetten des geschäftigen Jahres von 3Dfx Interactive.

Am 31. März 1997 veröffentlichte 3Dfx Quantum3D. SGI und Gemini Technology haben eine Partnerschaft mit dem Unternehmen geschlossen, um an High-End-Grafiksystemen für Enthusiasten und Profis zu arbeiten, die auf der neuen 3dfx SLI-Technologie (Scan Line Interleave) basieren. Es wurde eine Tochterkarte mit einem zweiten Chipsatz verwendet oder zwei oder mehr Karten, die über ein Kabel verbunden waren, wie es heute bei Nvidias SLI und AMDs Crossfire der Fall ist. Nach dem Anschließen übertrug jede Karte oder Logikeinheit bei SLI-Karten mit einer Karte die Hälfte der Rasterzeilen des Rahmens auf das Display.

Außerdem hat SLI die maximale Bildschirmauflösung von 800 x 600 auf 1024 x 768 Pixel erhöht. Der Obsidian Pro 100DB-4440 (zwei separate Karten mit jeweils einer Amethyst-Tochterkarte) kostet 2.500 US-Dollar, und ein SLI-System mit einer Karte wie der 100SB-4440 und der 4440V kosten 1.895 US-Dollar.

Im Sommer 1997 gab 3Dfx sein erstes öffentliches Angebot (IPO) bekannt und veröffentlichte Voodoo Rush als Versuch, eine einzelne Karte mit 2D- und 3D-Funktionen einzuführen. Das Endprodukt, das den dafür vorgeschlagenen Rampage-Chip nicht verwenden konnte, führte jedoch zu einer abgespeckten Version von Voodoo. Der SST-1-Chip auf dieser Karte unterstützte Glide API-Spiele, während der mittelmäßige Alliance- und sogar der viel schlechtere Macronix-Chip mit anderen 3D-Spielen und 2D-Anwendungen zusammenarbeiteten. Dies führte zum Auftreten von Artefakten auf dem Bildschirm, da der 3dfx-Chip / Speicher mit einer Frequenz von 50 MHz und der Alliance AT25 mit einer Frequenz von 72 MHz betrieben wurden.

Die Situation wurde durch die Tatsache weiter verschärft, dass der Voodoo Rush-Frame-Puffer im Wesentlichen halbiert wurde, da er zwischen 3D- und 2D-Chips aufgeteilt wurde, wodurch die Auflösung auf 512 x 384 begrenzt wurde. Die Bildwiederholfrequenz ließ ebenfalls zu wünschen übrig, da die Alliance- und Macronix-Chips durch die RAMDAC-Frequenzen von 175 und 160 MHz begrenzt waren.

Kurz nach der Einführung von Voodoo Rush brachte Rendition die Modelle Vérité V2100 und V2200 auf den Markt. Die Karten konnten sich in der Leistung noch nicht mit dem ersten Voodoo messen und konnten kaum mit dem Budget Rush mithalten. Die Entwicklungs- und Forschungsabteilung des Unternehmens blieb weit hinter den Konkurrenten zurück, und Spieleentwickler zeigten wenig Interesse an diesen Karten, so dass sie sich als die neuesten kommerziellen Grafikprodukte des Unternehmens herausstellten.

Das Rendition-Arsenal enthielt weitere Projekte, darunter die Hinzufügung des Fujitsu FXG-1-Geometrieprozessors , den andere Anbieter in der Dual-Chip-Version des V2100 / V2200 in einen einzelnen Chip zu integrieren versuchten. Die FXG-1 arbeitete an einer Karte mit dem großen Namen Hercules Thriller Conspiracy, die zusammen mit der V3300 und der 4400E noch unvollendete Projekte waren. Im September 1998 erwarb das Unternehmen Micron für 93 Mio. USD in der Hoffnung, die integrierte LSI-DRAM-Technologie mit der Erfahrung bei der Entwicklung von Rendition-Grafikprodukten zu kombinieren.


Rendition Verite V2200 Referenzkarte

Mit der Erweiterung der Kapazitäten und der Steigerung der Produktivität stiegen auch die Preise für Grafikkarten, und viele Anbieter, die die von ATI, Nvidia und 3Dfx vertretenen Marktführer nicht besiegen konnten, beeilten sich, den Kartenmarkt für weniger als 200 USD zu füllen.

Matrox brachte Mystique für 120-150 US-Dollar auf den Markt (geschwächt durch den Mangel an OpenGL-Unterstützung), der S3 brachte die ViRGE-Linie auf den Markt, deren Basismodell 120 US-Dollar kostete, und der DX und der GX 150 US-Dollar bzw. 200 US-Dollar. S3 hat seine Produktlinie diversifiziert, um einen stabilen Umsatz zu gewährleisten. Es wurden eine mobile Karte mit dynamischem Power-Management (ViRGE / MX) und ein Desktop-ViRGE / GX2 mit Unterstützung für TV-Out, S-Video und DVD-Wiedergabe hinzugefügt.

Auch in einer unteren Nische standen die Laguna 3D-Serien von Cirrus Logic, 9750/9850 von Trident und SiS 6326, die um die Aufmerksamkeit der Gamer kämpften. Im Fall von Laguna3D konnte der günstige Preis von 99 USD die reduzierte Leistung, die schlechte 3D-Bildqualität und die Stabilitätsprobleme nicht aufwiegen, die bei Karten mit einer ähnlichen Preisspanne wie der S3 ViRGE VX nicht auftraten.

Nach der Veröffentlichung von Laguna3D verließ Cirrus Logic schnell die Grafikindustrie. Zuvor veröffentlichte das Unternehmen jedoch eine Reihe preisgünstiger Grafikkarten mit 16-Bit-Farben im Wert von 50 US-Dollar. Die bekanntesten waren die Diamond SpeedStar- und Orchid Kelvin 64-Serien.

Trident konzentrierte sich auch auf das Einstiegssegment und veröffentlichte 3DImage 9750 im Mai und kurz darauf 9850 mit Unterstützung für den AGP 2x-Bus. Die 9750 war eine Karte für PCI oder AGP 1x und hatte viele Probleme mit der Grafikqualität und dem Rendering. 9850 beseitigte einige dieser Kuriositäten, aber die Texturfilterung war immer noch lahm.

SiS hat sein Produkt für den preisgünstigen 3D-Grafikmarkt entwickelt und im Juni 6326 herausgebracht, das normalerweise für 40-50 US-Dollar verkauft wird. Die Karte lieferte eine gute Bildqualität und übertraf viele andere Budgetkarten in der Leistung. Obwohl es für Hochleistungskarten nie eine Bedrohung darstellte, wurde der 6326 für 1998 mit einer Auflage von sieben Millionen Geräten verkauft.

Die lange Saga, die im Laufe der Zeit Elemente von Mythen und urbanen Legenden miteinander verband, wurde auf dem Gaming-Event Assembly im Juni 1997 geboren, als BitBoys der Welt von ihrer Pyramid3D-Grafikkarte erzählte. Das Furore-Projekt war eine Zusammenarbeit zwischen Silicon VLSI Solutions Oy, TriTech und BitBoys.

Pyramid3D wurde jedoch aufgrund langwieriger Fehlerbehebung und ständiger Änderungen nie veröffentlicht, das Projekt wurde verschoben, und TriTech verlor den Rechtsstreit über das Patent für den Soundchip, wodurch das Unternehmen in Konkurs ging.


Ein Screenshot der Demo zeigt den Realismus, den die Glaze3D-Karte hätte erreichen sollen .

Am 15. Mai 1998 kündigten Bitboys ihr zweites Projekt an, den Glaze3D-Chip. Sie versprachen maximale Leistung in ihrer Klasse und planten die Veröffentlichung Ende 1999. Kurz vor dem großen Release kündigte BitBoys im Oktober auf SIGGRAPH99 eine modifizierte Version des Boards an, bei der der RAMBUS-Speicher und der Speichercontroller zugunsten des internen 9-MB-DRAM von Infineon abgeschafft wurden.

Aber auch das Debuggen und Produktionsprobleme führten zum Abbruch des Projekts.

Das Unternehmen hat sich den Ruf erarbeitet, Zeitleisten zu verpassen und nur hochkarätige Versprechen zu erstellen. Glaze3D wurde später unter dem Codenamen Ax neu gestaltet, um dank der Unterstützung von DirectX 8.1 mit der Konkurrenz mithalten zu können. Der neue Chip sollte Ende 2001 in Form einer Avalanche3D-Karte auf den Markt kommen. Gleichzeitig befand sich bereits eine dritte Version von Glaze3D mit dem Codenamen Hammer in der Entwicklung, die bereits DirectX 9-Unterstützung versprochen hatte.

Prototypen von Glaze3D-Platinen wurden auf den ersten gefertigten Chips erstellt, aber alle Arbeiten wurden eingestellt, als Infineon die Produktion von eingebettetem DRAM im Jahr 2001 aufgrund zunehmender finanzieller Verluste einstellte. Aufgrund des Fehlens eines Partnerherstellers für Karten verließ Bitboys schließlich die Nische der Desktopgrafik und konzentrierte sich auf den Markt für mobile Grafikkarten.

BitBoys-Pflege und AMD-Fehlkalkulation: Im Mai 2006 erwarb ATI BitBoys für 44 Millionen US-Dollar und kündigte die Eröffnung eines europäischen Designzentrums an. Kurz darauf gingen ATI und Nokia eine langfristige strategische Partnerschaft ein. Nur ein paar Monate später gab die damals erfolgreiche AMD die Übernahme von ATI zu einem sehr hohen Preis von 5,4 Milliarden bekannt. Die mobile Projektabteilung, zu der auch BitBoys-Mitarbeiter gehörten, wurde in Imageon umbenannt und im Januar 2009 aufgrund einer ernsthaften Managementaufsicht für Qualcomms 65 Millionen verkauft. Letztere produzierten weiterhin Grafikchips namens Adreno (Radeon-Anagramm) als integralen Bestandteil des äußerst beliebten Snapdragon-SoC.

Intel brachte im Januar 1998 seinen ersten (und bislang letzten) kommerziellen diskreten 3D-Chip für Desktop-Spiele auf den Markt. Der i740 begann mit dem Flugsimulationsprojekt der NASA für das Weltraumprogramm Apollo von General Electric, das drei Jahre später an Martin Marietta verkauft und mit Lockheed fusioniert wurde. Dieses Projekt wurde von Lockheed-Martin in Real3D für professionelle Grafikprodukte umgestaltet, von denen die neugierigsten Real3D / 100 und Real3D / Pro-1000 waren. In der Platine für Arcade-Automaten Sega Model 3 befanden sich zwei Grafiksysteme Pro-1000.

Lockheed-Martin erstellte daraufhin ein gemeinsames Projekt mit Intel und Chips and Technologies und nannte es Project Aurora. Im Januar, einen Monat vor dem i740, erwarb Intel 20 Prozent von Real3D. Zu diesem Zeitpunkt hatte Intel bereits im Juli 1997 100 Prozent der Chips und Technologien übernommen.

Der i740 kombinierte die Ressourcen von zwei getrennten Grafik- und Textur-Chips in R3D / 100, aber Intel implementierte die AGP-Texturierung ziemlich seltsam: Die Texturen wurden in den Systemspeicher geladen (der Rendering-Puffer konnte auch im RAM gespeichert werden). Einige Produkte verwendeten den Kartenrahmenpuffer zum Speichern von Texturen. War der Rahmenpuffer voll oder die Textur zu groß, um im lokalen Grafikspeicher gespeichert zu werden, wurden die Texturen in den System-RAM geladen.

Um Verzögerungen im Intel-Design zu minimieren, haben wir die AGP-Funktion namens Direct Memory Execute (DiME) verwendet, die nur die für die Rasterung erforderlichen Texturen aufrief und den Rest im System-RAM beließ. Die Leistung und Bildqualität der Karte waren akzeptabel und die Geschwindigkeit entsprach in etwa den High-End-Karten des Vorjahres. Der Preis von 119 US-Dollar für ein 4-MB-Modell und 149 US-Dollar für 8 MB spiegelte das aggressive Marketing von Intel wider. Der i740 wurde unter der Marke Intel sowie Real3D StarFighter und Diamond Stealth II G450 verkauft.


Intel740 / i740 AGP-Grafik

Intel entwickelte den aktualisierten i752-Chip, aber das mangelnde Interesse der OEMs und der gesamten Gaming-Community veranlasste das Unternehmen, die kommerzielle Produktion einzustellen. Einige Boards wurden vom Hersteller herausgebracht, aber wie das i740 wurden sie in integrierten Grafikchipsätzen verwendet.

Lockheed-Martin schloss die Real3D-Sparte im Oktober 1999 und das damit verbundene geistige Eigentum wurde an Intel verkauft. Viele Abteilungsmitarbeiter wechselten dann zu Intel oder ATI.

Im Februar 1998 überarbeitete ATI Rage Pro, das im Wesentlichen darin bestand, die Karte in Rage Pro Turbo umzubenennen und die Treiber für synthetische Benchmarks zu optimieren. Es gab praktisch keine weiteren Änderungen , mit Ausnahme des Preises, der sich auf 449 US-Dollar erhöhte. Beginnend mit Beta2 verbesserten die Treiber schrittweise die Spieleleistung.

Anschließend brachte ATI im August die Rage 128 GL und VR auf den Markt, die ersten Produkte des Unternehmens, an denen ehemalige Tseng Labs-Ingenieure gearbeitet haben. Das Angebotsvolumen für die Einzelhandelskanäle bis zum neuen Jahr war jedoch alles andere als ideal, was die Chancen von ATI, einen Teil des Glücksspielmarktes zu erobern, wie dies beim OEM-Markt der Fall war, erheblich beeinträchtigte. Die Karten verfügten über 32 MB internen RAM (16 MB und 32 MB in der All-In-Wonder 128-Version) und eine optimale Speicherarchitektur, die es der Karte ermöglichte, Nvidia TNT zu überholen, während die Bildschirmauflösung erhöht und auf 32-Bit-Farbe umgeschaltet wurde. Unglücklicherweise für ATI wurden viele Spiele und Geräte vieler Spieler in 16-Bit-Farbe geschärft. Die Bildqualität entsprach fast der der Mainstream-Konkurrenzkarten S3 und Nvidia, blieb jedoch hinter der von Matrox zurück.

Trotzdem reichte ATI aus, um mit einem Marktanteil von 27% unter den Anbietern von Grafikkarten im Jahr 1998 führend zu werden und ein Nettoeinkommen von 168,4 Millionen kanadischen Dollar bei einem Umsatzvolumen von 1,15 Milliarden zu erzielen.

Im Oktober dieses Jahres gab ATI die Übernahme von Chromatic Research für 67 Millionen bekannt, deren MPACT-Medienprozessoren ihren Platz in vielen PC-TV-Systemen, insbesondere in Compaq und Gateway, gefunden haben. Die Chips lieferten eine sehr gute 2D-Grafikleistung, eine hervorragende Tonwiedergabe und MPEG2, hatten jedoch eine eingeschränkte 3D-Leistung und einen hohen Preis von 200 US-Dollar. Unüberwindbare Softwareprobleme führten letztendlich dazu, dass das Unternehmen nach vier Lebensjahren geschlossen wurde.

Zwei Monate nachdem der i740 einen kleinen Einfluss auf den Grafikmarkt hatte, brachte 3Dfx Voodoo 2 heraus. Wie sein Vorgänger war diese Karte nur für 3D konzipiert und verfügte trotz ihrer beeindruckenden Leistung über ein komplexes System. Die Boards enthielten zwei Texturierungseinheiten, was sie zum ersten Beispiel für Multitexturierungsfunktionen in Grafikkarten machte, und verwendeten im Gegensatz zu Mitbewerberkarten im Allgemeinen drei Chips, die 2D / 3D-Funktionen kombinierten.


Eine Demonstration von GLQuake, die auf einem Pentium MMX 225 MHz mit einer 3Dfx Voodoo 2

Quantum3D-Karte gestartet wurde , implementierte das auf Voodoo 2 basierende Produkt Obsidian2 X-24 - eine SLI-Karte, die mit einer Tochter-2D-Karte, SLI SB200 / 200SBi, für einen Steckplatz mit 24 verbunden werden könnte MB EDO RAM und Mercury Heavy Metal, vier 200SBi SLI-Karten, die über eine Controller- Karte ( AAlchemy ) verbunden sind und als SLI-Bridges in modernen Systemen mit mehreren GPUs verwendet wurden.

Letzteres war ein professionelles System, das für visuelle Simulatoren entwickelt wurde, daher einen Preis von 9.999 US-Dollar aufwies und eine Intel BX- oder GX-Serverplatine mit vier benachbarten PCI-Steckplätzen erforderte.

Die Veröffentlichung von Voodoo Banshee wurde im Juni 1998 angekündigt, erschien jedoch erst drei Monate später im Einzelhandel. Die Karte übertrug die 2D-Funktionen des langsamen AWOL Rampage-Chipsatzes auf eine Textur-Mapping-Einheit (TMU). Obwohl 3dfx nun einen einzelnen Chip mit 2D- und 3D-Funktionen verkaufen und die Produktionskosten erheblich senken konnte, blieb Banshee bei den Rendering-Funktionen deutlich hinter Voodoo 2 zurück Polygone mit Multitexturing.

Die Revolution, die 3dfx vor drei Jahren auslöste, fand diesmal nicht statt.

Im Bereich der rohen 3D-Leistung war Voodoo 2 einzigartig, aber die Wettbewerber holten es schnell ein. In einer Zeit zunehmender Konkurrenz zwischen ATI und Nvidia war 3dfx bestrebt, die Einnahmen durch Marketing- und Self-Selling-Boards zu steigern, was zuvor die lange Liste seiner Partner war. Zu diesem Zweck erwarb 3dfx am 15. Dezember STB Systems für 141 Millionen, was sich jedoch als großer Fehler herausstellte, da die Qualität und die Produktionskosten der von der Firma (Juarez) verwendeten Fabrik nicht mit den von Nvidia verwendeten taiwanesischen Fabriken (TSMC) verglichen werden konnten. Sie konnten nicht mit dem taiwanesischen Produktionspartner ATI - der Firma UMC - mithalten.

Viele ehemalige 3dfx-Partner haben inzwischen Verträge mit Nvidia abgeschlossen.

Während 3dfx Probleme auf dem Markt hatte, veröffentlichte Nvidia am 23. März Riva TNT (der Name steht für TwiN Texel, nicht explosiv). Durch Hinzufügen einer zweiten parallelen Pixel-Pipeline wurden die Pixelfüll- und Rendering-Geschwindigkeiten verdoppelt. Der vielversprechende (für 1998) SDR-Speicher mit einer Kapazität von 16 MB - 8-16 MB Voodoo 2 hatte einen langsameren EDO-Typ. Obwohl die Karte ein starker Konkurrent war, verringerte sich ihre Leistung aufgrund ihrer eigenen Komplexität - der Chip mit acht Millionen Prozessoren, hergestellt mit der TSMC 350-Nanometer-Prozesstechnologie, konnte nicht mit der Frequenz von 125 MHz Nvidia-Kern / Speicher arbeiten, weshalb das fertige Produkt die Frequenz musste auf 90 MHz reduziert werden. Die Geschwindigkeit verringerte sich merklich um 28%, und dies reichte aus, um Voodoo 2 kaum noch an der Spitze der Leistung zu halten.hauptsächlich dank Glide.

Aber auch nach dem Leistungsabfall blieb der TNT eine beeindruckende Karte. Die AGP 2x-Schnittstelle ermöglichte das Abspielen in einer Auflösung von 1600 x 1200 mit Rendering in 32-Bit-Farbe und 24-Bit-Z-Puffer (Einstellen der Bildtiefe). Dies stellte eine große Verbesserung gegenüber der 16-Bit-Farbunterstützung von Voodoo 2 und dem 16-Bit-Z-Buffer dar. TNT kämpfte gegen Voodoo 2 und Banshee mit einem größeren Funktionsumfang, verbesserter Skalierung bei höheren CPU-Frequenzen, ausgezeichneter AGP-Texturierung und verbesserter Leistung 2D-Leistung. Die Auslieferung der Karte in großem Maßstab begann erst im September.

Aber nicht alles lief nach Nvidias Plan, zumindest nicht sofort.

Am 9. April reichte SGI eine Klage eingegen das Unternehmen und sagte, dass es sein Patent für Textur-Mapping-Technologie verletzt. Ein Kompromiss vom Juli 1999 verschaffte Nvidia Zugang zum professionellen Grafikportfolio von SGI. Gleichzeitig schloss SGI seine eigene Grafikabteilung und übergab die Low-Level-Grafikabteilung an Nvidia . Diese nahezu kostenlose Übertragung von geistigem Eigentum wird als einer der Hauptgründe für den raschen Konkurs von SGI angesehen.

In den ersten Monaten des Jahres dominierten die wichtigsten Marktteilnehmer die Medien, doch im Juni und Juli wurde auf zwei sterbende Stars der Branche aufmerksam gemacht.

Am 16. Juni veröffentlichte Number Nine seine Revolution IV-Karte.

Sie konnte nicht mit Nvidia- und ATI-Produkten in 3D mithalten, daher entschied sich das Unternehmen, seine Position auf dem Markt für 2D-Performance zu stärken.


Der SGI-Flachbildschirm mit dem Revolution IV-FP

Number Nine zog immer die 2D-Leistung vor, anstatt in 3D-Technologie zu investieren. Infolgedessen setzten Spielkarten wie Nvidia TNT beide Märkte unter Druck. Daher entschied sich das Unternehmen, auf den einzigen Schwachpunkt der meisten Spielkarten zu setzen: hohe Auflösung mit 32-Bit-Farbe.

Zu diesem Zweck fügte Number Nine dem Revolution IV-FP einen 36-poligen OpenLDI-Anschluss hinzu, der mit dem mit dieser Karte gelieferten SGI-Flachbildschirm verbunden war. Ein Satz SGI 1600SW mit einer Diagonale von 17,3 Zoll (1600 x 1024) und Revolution IV-FP wurden ursprünglich im Einzelhandel für 2795 US-Dollar verkauft.

Es war die letzte selbstgemachte Number Nine-Karte, nach der sie wieder S3- und Nvidia-Produkte verkaufte. Im Dezember 1999 wurden die Vermögenswerte des Unternehmens von S3 erworben und an das ursprüngliche Designteam von Number Nine verkauft, das Silicon Spectrum im Jahr 2002 organisierte.

Auf der E3 Expo 1998 kündigte S3 die Veröffentlichung von Savage3D an und im Gegensatz zu TNT und Voodoo Banshee ging die Karte bald in den Einzelhandel. Die Amortisation für das Quick-Release waren jedoch Rohtreiber. Sie beeinflussten insbesondere OpenGL-Spiele. Die Situation war so ernst, dass S3 einen Mini-OpenGL-Treiber speziell für Quake-Spiele entwickelte.

Anfänglich wurde in der S3-Spezifikation eine Frequenz von 125 MHz angegeben. Probleme mit der Wärmeableitung führten jedoch dazu, dass das fertige Produkt mit einer Frequenz von 90 bis 110 MHz geliefert wurde. Viele Zeitschriften und Websites mit Rezensionen erhielten jedoch vor der Produktion Muster mit 125 MHz. Später wurde der Savage3D Supercharged mit einer Frequenz von 120 MHz auf den Markt gebracht, und Hercules und STB begannen mit dem Verkauf der Terminator BEAST und Nitro 3200 mit Frequenzen von 120/125 MHz. Obwohl die OpenGL-Emulation und die DirectX-Leistung durch die Treiberunterstützung eingeschränkt waren, sorgten ein Preis von unter 100 USD und eine akzeptable Spiel- und Videoleistung für den Umsatz.

Zwischen 1997 und 1998 stieg die Anzahl der Grafikkartenanbieter, die den Markt verließen. Darunter waren Cirrus Logic, Macronix, Alliance Semiconductor, Dynamic Pictures (von 3DLabs verkauft), Tseng Labs, Chromatic Research (beide von ATI gekauft), Rendition (von Micron verkauft), AccelGraphics (von Evans & Sutherland gekauft) und Chips and Technologies (von Intel gekauft). .

1999 wurde die Situation noch akuter.

Im Januar erschien der SiS 300 - eine kostengünstige Grafikkarte für Business-Computer. Für das Jahr 1999 verfügte das Sis 300 über eine minimale 3D-Leistung, und die 2D-Funktionen konnten nicht mit den meisten SiS-Wettbewerbern auf dem Einzelhandelsmarkt verglichen werden. Die Situation wurde durch eine einzelne Pixel-Pipeline verschärft. Zum Glück für SiS beschwerte sich OEM über nichts, da die Karte über ausreichende Funktionen verfügte: 128-Bit-Speicherbus (64-Bit in der SiS 305-Version), 32-Bit-Farbunterstützung, DirectX 6.0 (DX7 für 305) ), Multitexturing, TV-Out und Hardware-MPEG2-Dekodierung.

Im Dezember 2000 erschien der SiS 315 mit 256-Bit-Datenbus, DirectX 8-Unterstützung, Vollbild-Anti-Aliasing, einer zweiten Pixel-Pipeline, Konvertierungs- und Beleuchtungs-Engine, Bewegungskompensation bei DVD-Video und DVI-Unterstützung. Die Leistung lag auf dem Niveau der GeForce 2 MX200. Der gleiche Chip 315 bildete die Basis für den im September 2001 erschienenen SiS 650-Chipsatz für Sockel 478 (Pentium 4) -Platten und das 2003 erschienene System auf Basis des SiS552-Chips.


Budget Gaming: Unreal Tournament 2003 mit SiS 315 Card gestartet

Zusätzlich zu den SiS-Produkten verfügten Budgetbenutzer über eine große Auswahl an Karten. Darunter befand sich Trident Blade 3D (ca. 65 USD), dessen erträgliche Leistung in 3D (und mittelmäßige Treiberunterstützung) im Allgemeinen auf dem Niveau des Intel i740 lag.

Inspiriert von Trident brachte es den Blade 3D Turbo auf den Markt , dessen Frequenz von 110 auf 135 MHz erhöht wurde, was dazu beitrug, den aufgerüsteten Intel i752 einzuholen. Unglücklicherweise für Trident endete der Vertrag über die Entwicklung integrierter Grafiken mit VIA unerwartet, nachdem VIA im April 2000 S3 Graphics übernommen hatte.

Das Kerngeschäft von Trident war vor allem im Mobilfunkbereich stark von großen und kostengünstigen Chips abhängig. Blade 3D Turbo wurde auf Blade T16, T64 (143 MHz) und XP (166 MHz) aktualisiert. Die Entwicklung der 3D-Technologie von Trident verlief jedoch viel langsamer als der Gesamtmarkt. So sehr, dass selbst langwierige Budgetvorschläge wie der SiS 315 die neuen Karten des Unternehmens deutlich übertrafen . Im Juni 2003 wurde die Trident-Grafikabteilung an eine SiS-Tochter namens XGI verkauft.

S3 Savage4 ist ein Leistungssprung im Vergleich zu SiS und Trident. Die Karte wurde im Februar angekündigt und kam im Mai zu einem Preis von 100-130 USD heraus, abhängig von der Größe des internen Speichers (16 oder 32 MB). Die in Savage3D eingeführte S3-Texturkomprimierungstechnologie garantierte die Übertragung von Texturen mit einer Größe von bis zu 2048 x 2048, auch mit einem begrenzten 64-Bit-Speicherbus.


Diamond Viper II Z200 (S3 Savage4)

Savage4 war die erste S3-Karte mit Multitexturing-Funktion und die erste Karte mit Unterstützung für die AGP 4x-Schnittstelle. Aber selbst die fortschrittlichen Treiber und eine Vielzahl von Funktionen konnten die Tatsache nicht ausgleichen, dass die Karte kaum das Leistungsniveau der vorherigen Generation von 3dfx-, Nvidia- und ATI-Produkten erreichen konnte. Dieser Zyklus wiederholte sich Ende des Jahres, als Savage 2000 herauskam. Die Karte erreichte mit TNT2 und Matrox G400 bei Auflösungen von 1024 x 768 und niedriger das gleiche Niveau, aber die Geschichte war mit 1280 x 1024/1600 x 1200 trauriger.

Die erste Karte aus der 3dfx Voodoo3-Serie erschien im März, gefolgt von umfangreicher Werbung im Fernsehen und in der Presse. Die Karte erhielt ein aktualisiertes Logo (jetzt mit einem Kleinbuchstaben "d") und ein helles Box-Design. Der lang erwartete Rampage-Chipsatz wurde noch nicht veröffentlicht, sodass die Boards eine nahezu unveränderte Architektur hatten, die durch den Avenger-Chipsatz leicht modifiziert wurde. Die Karten waren immer noch auf 16-Bit-Farben, 256x256-Texturen und den Mangel an Hardware-Transformationen und Beleuchtung (T & L) beschränkt. Diese Faktoren wurden für Spieleentwickler nach und nach kritisch, und 3dfx enttäuschte sie weiterhin und brach seine Versprechen in Bezug auf Architektur und Funktionsumfang.

3dfx machte das Erdbeben für einen Umsatzrückgang verantwortlich , hatte jedoch nur geringe Auswirkungen auf ATI und Nvidia. Als ein weiteres Zeichen für die wachsenden Probleme von 3dfx gab das Unternehmen im Dezember bekannt, dass seine proprietäre Grafik-API Glide endlich seinen Quellcode enthüllen werde, und dies zu einer Zeit, als DirectX und OpenGL bei Spieleentwicklern immer beliebter wurden.

Im März wurde auch Nvidia Riva TNT2 vorgestellt, darunter das erste Ultra-Motherboard mit einem schnelleren Kern und höheren Speichergeschwindigkeiten, während Matrox die G400-Serie vorstellte.

TNT2 verwendete die 250-nm-Prozesstechnologie der TSMC und erreichte die Leistung, die Nvidia im ersten TNT erhofft hatte. Die Karte hat Voodoo 3 vollständig überholt, die einzigen Ausnahmen waren Anwendungen mit dem Befehlssatz 3DNow! AMD-Prozessoren in Verbindung mit OpenGL. Um mit 3dfx und Matrox Schritt zu halten, hat TNT2 einen DVI-Ausgang für Flachbildschirme hinzugefügt.

Währenddessen gelang es der Matrox G400, sowohl Voodoo 3 als auch TNT2 in den meisten Punkten zu überholen. Die OpenGL-Unterstützung war jedoch immer noch mangelhaft. Die Karte mit einem Preis von 199 bis 229 US-Dollar bot ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis sowie Bildqualität und Funktionsumfang. Die Möglichkeit, ein Signal über Dual-Display-Controller (Matrox DualHead) an zwei Monitore auszugeben, war der Beginn eines Trends für das Unternehmen, Konfigurationen mit mehreren Monitoren zu unterstützen. In diesem Fall war der sekundäre Monitor auf 1280 x 1024 begrenzt.

Das G400 führte auch die Environment Mapped Bump Mapping (EMBM) -Technologie ein, die eine verbesserte Texturabbildung bietet. Die 250-Dollar-Hochfrequenz-G400 MAX war die schnellste Verbraucherkarte auf dem Markt, bis Anfang 2000 Boards auf Basis der GeForce 256 DDR wie Creative Labs 3D Blaster Annihilator Pro in den Läden erschienen.

Von diesem Moment an konzentrierte sich Matrox auf den professionellen Markt und kehrte 2002 für kurze Zeit mit Parhelia zum Spielemarkt zurück. Die Unterstützung für drei Monitore konnte die mittelmäßige Leistung in Spielen nicht aufwiegen und mit der neuen Welle von Geräten konkurrieren, die mit DirectX 9.0 kompatibel sind.


Technologiedemo EMBM Matrox G400-Karte

Als sich der Rauch nach der Veröffentlichung von 3dfx, Nvidia und Matrox verzog, erschienen 3DLabs mit dem lang erwarteten Permedia 3 Create! Die Karte wurde einige Monate zuvor angekündigt und richtete sich an einen professionellen Benutzer, der sich für Spiele interessiert. Daher gaben 3DLabs 2D den Vorzug und nutzten die Erfahrung bei der Entwicklung des professionellen Grafikunternehmens Dynamic Pictures, das eine Reihe hervorragender Karten für Sauerstoffarbeitsplätze entwarf.

Unglücklicherweise für 3DLabs erforderten die Grafiken für Workstations dann eine komplexe polygonale Modellierung, die in der Regel durch die geringe Geschwindigkeit des Textur-Mappings bezahlt wurde. Dies stand fast völlig im Gegensatz zu den Anforderungen für Spielkarten, bei denen die Texturierung und die Schönheit des Bildes komplexen Drahtgittern vorzuziehen waren.

Permedia 3 war im Vergleich zu TNT2 und Voodoo 3 in Spielen zu teuer und zu langsam und im Vergleich zu Konkurrenten auf Workstations nicht leistungsfähig genug. Dies war der letzte Versuch von 3DLabs, eine Spielkarte zu erstellen. Unmittelbar danach konzentrierten sich die 3DLabs auf Sauerstoffkarten auf der Basis von GLINT R3 und R4. Der Preis reichte von 299 US-Dollar (VX-1) bis 1.499 US-Dollar (GVX 420), und die Wildcat-Serie (wie die Wildcat II-5110 für 2.499) basierte noch immer auf den Intense3D ParaScale-GPUs, die durch den Kauf von Intense3D von Intergraph in New York erworben wurden Juli 2000 Seit 2002 haben 3DLabs begonnen, eigene Grafiken in die Wildcat-Serie zu integrieren, als Creative Technology das Unternehmen mit seinen Prozessoren P9 und P10 kaufte.

Im Jahr 2006 verließ das Unternehmen den Desktop-Markt und konzentrierte sich auf Grafiken für die Medien. Die Division wurde mit der SoC-Abteilung von Creative fusioniert, die später in ZiiLabs umbenannt und im November 2012 an Intel verkauft wurde.

Nach dem Debüt von Rage 128 waren die Schritte von ATI progressiv. Ende 1998 fügte das Unternehmen die Unterstützung für AGP 4x hinzu und erhöhte die Frequenz von Rage 128, indem es eine Version der Karte namens Pro herausbrachte, die auch Optionen für Videoerfassung und TV-Ausgang einführte. Die Spieleleistung des Rage 128 Pro entsprach in etwa Nvidia TNT2, erreichte jedoch nicht TNT2 Ultra, und ATI beabsichtigte, dieses Problem mit seinem Project Aurora zu lösen.


ATI Rage Fury MAXX kombiniert mit zwei Rage 128 Pro Chips auf einem Board

Als sich herausstellte, dass ATI keinen Chip haben würde, der ein Performance-Rennen gewinnen könnte, wurde die Taktik geändert und das Projekt als Rage Fury MAXX umgesetzt, der zwei Rage 128 Pros auf einer Platine enthielt. Die technischen Indikatoren waren beeindruckend: Zwei Chips waren für das Rendern alternierender Frames verantwortlich und verteilten die Spiellast gleichmäßig. In der Praxis konnte die Karte jedoch nicht mit der S3 Savage 2000 verglichen werden und erreichte die kommende GeForce 256 DDR nicht. Letzteres war nur geringfügig teurer: 279 US-Dollar gegenüber 249 US-Dollar für ATI.

Weniger als zwei Monate nach der Veröffentlichung des Rage Fury MAXX gab Nvidia bekannt, dass der GeForce 256 SDR am 1. Oktober erscheinen wird, gefolgt von der DDR-Version im Februar 2000. Dies ist die erste Karte, auf der dieser RAM-Typ verwendet wird. Der 23-Millionen-Transistorchip, der auf der TSMC-220-nm-Prozesstechnologie basiert, war der erste Grafikchip, der als GPU (Graphics Processing Unit) bezeichnet wurde, da er eine Transformations- und Beleuchtungs-Engine (TnL oder T & L) hinzufügte.

Mit dieser Engine konnte der Grafikchip komplexe Gleitkommaberechnungen durchführen, um 3D-Objekte und -Szenen sowie die Beleuchtung in ein gerendertes 2D-Bild umzuwandeln. Bisher wurden diese Berechnungen von der CPU durchgeführt, was häufig zum „Engpass“ wurde und in der Regel den möglichen Detaillierungsgrad einschränkte.


Nvidia Grass Demo (GeForce 256)

Der Status der GeForce 256 als erste Karte, die programmierbare Pixel-Shader mit T & L enthält, ist seit langem umstritten. Dies geschah, weil T & L bereits im Prototypenstadium (Rendition VéritéV4400, BitBoys Pyramid3D, 3dfx Rampage) oder in einer Zwischenform (3DLabs GLINT, Matrox G400 WARP) oder als separater Chip auf dem Board (Hercules Thriller Conspiracy) in viele Architekturen eingebaut wurde )

Keines dieser Projekte ging jedoch in den Einzelhandel. Aufgrund der Tatsache, dass Nvidia die Architektur erstmals mit vier Pipelines nutzte, verschaffte die integrierte Leistung dem Unternehmen eine Führungsposition unter den Wettbewerbern. Zusammen mit der T & L-Engine konnte das Unternehmen die GeForce 256 als professionelle Karte für Workstations bewerben.

Einen Monat nach der Veröffentlichung der Desktop-Option kündigte Nvidia die Entwicklung der ersten Reihe professioneller Quadro-Karten für Workstations (SGI VPro V3 und VR3) an, die auf der GeForce 256 basieren. Die Karten verwendeten die SGI-Grafiktechnologie, die Nvidia im Rahmen der unterzeichneten Lizenzvereinbarung erhalten hatte im Juli 1999 .

Der Jahresgewinn von Nvidia in Höhe von 41 Millionen Euro mit einem Umsatz von 374,5 Millionen Euro übertraf die Zahlen von 1998 (Gewinn von 4,1 Millionen Euro und Gewinn von 158,2 Millionen Euro) und war ein großer Fortschritt gegenüber dem Umsatz von 1997 von 13,3 Millionen Euro. Das Ergebnis von Nvidia wurde durch die Vorauszahlung von Microsoft in Höhe von 200 Millionen Euro für NV2A (den Xbox-Grafikkern) sowie durch die Veröffentlichung von 400 Millionen Anleihen auf dem Sekundärmarkt beeinflusst.

Diese Zahlen gingen jedoch zurück, verglichen mit einem ATI-Umsatz von 1,2 Milliarden und einem Umsatz von 160 Millionen, der sich aus einem Anteil von 32 Prozent am Grafikmarkt ergibt. Aufgrund einer Reihe integrierter Intel 815-Grafikchips stand das Unternehmen jedoch kurz vor dem Verlust eines signifikanten Teils des OEM-Geschäfts.

Dieser Artikel ist der zweite von vier in einer Reihe. Im dritten Teil werden wir uns der Moderne und der Zeit nähern, in der die Branche zu einer großen Konsolidierung überging und nur zwei Akteuren Platz ließ. Damit begann die Ära der Konfrontation zwischen GeForce und Radeon.