Historique du processeur vidéo, partie 2: 3Dfx Voodoo

Partie 1: 1976 - 1995

3Dfx Voodoo: changer les règles du jeu

Lancée en novembre 1996, la carte graphique 3Dfx se composait d'une carte 3D uniquement qui nécessitait un adaptateur VGA à une carte 2D distincte pour être connecté à l'écran.

Les cartes ont été vendues par de nombreuses entreprises. Orchid Technologies a été le premier à entrer sur le marché avec Orchid Righteous 3D pour 299 $. Cette carte mère est remarquable car elle avait des relais mécaniques qui «cliquaient» lorsque le chipset était en fonctionnement. Dans les versions ultérieures, comme dans les appareils d'autres fournisseurs, des relais statiques étaient déjà utilisés. Cette carte a été suivie par Diamond Multimedia Monster 3D, Colormaster Voodoo Mania, Canopus Pure3D, Quantum3D, Miro Hiscore, Skywell (Magic3D) et 2theMAX Fantasy FX Power 3D.

Presque en un jour, Voodoo Graphics a révolutionné les graphiques pour ordinateurs personnels, transformant de nombreux autres appareils en appareils obsolètes, y compris une large gamme de cartes conçues uniquement pour la 2D. Le marché de la 3D en 1996 a favorisé le S3, qui a gagné près de 50% des parts. Mais bientôt tout a dû changer. On estime qu'au sommet de la popularité de Voodoo, 3Dfx a capturé 80 à 85% du marché des accélérateurs 3D.


Diamond Multimedia Monster 3D (3dfx Voodoo1 4 Mo PCI)

À peu près à la même époque, VideoLogic a développé la technologie de rendu différé à base de tuiles (TBDR), qui a éliminé le besoin de mise en mémoire tampon Z à grande échelle (en supprimant les pixels superposés / cachés du rendu fini): il a tout supprimé sauf la géométrie visible après quoi la texture, l'ombrage et l'éclairage ont été appliqués aux objets restants. Le cadre résultant de ce processus a été divisé en tuiles rectangulaires, et chaque tuile avec ses polygones a été rendue et transmise à la sortie. Le rendu des polygones a été effectué une fois le calcul des pixels requis pour le cadre et le découpage des polygones terminé (la mise en mémoire tampon Z a été effectuée uniquement au niveau des carreaux). Grâce à cela, seul le minimum de calculs a été requis.

Les deux premières séries de puces et de cartes ont été créées par NEC et les puces de la série 3 (Kyro) ont été fabriquées par ST Micro. La première carte a été utilisée exclusivement dans le PC Compaq Presario et était connue sous le nom de Midas 3 (Midas 1 et 2 étaient des prototypes du projet du système basé sur une machine d'arcade). Il a été suivi par PCX1 et PCX2, vendus comme produits OEM.

La puce de la série 2 a été conçue à l'origine pour la console Sega Dreamcast, et au moment où la carte de bureau Neon 250 a été vendue au détail en novembre 1999 pour 169 $, ses concurrents étaient déjà beaucoup plus puissants, et en particulier avaient des résolutions plus élevées avec 32 couleur -bit.

Juste avant le lancement du Neon 250, la Rendition Vérité V1000 est devenue la première carte cœur programmable à rendre des graphiques 2D + 3D à l'aide du processeur RISC basé sur MIPS, ainsi que des pipelines de pixels. Le transformateur était chargé de préparer les triangles et d'organiser la charge sur les convoyeurs.

La Vérité 1000, développée à l'origine vers la fin de 1995, était l'une des cartes utilisées par Microsoft pour développer Direct3D. Malheureusement, cette carte nécessitait un chipset de carte mère avec prise en charge de l'accès direct à la mémoire (DMA), car Renden a utilisé cette méthode pour transférer des données via l'interface PCI. Le V1000 était assez réussi par rapport à presque toutes les autres cartes graphiques grand public avant l'avènement de Voodoo Graphics, qui a doublé ses performances 3D. La carte était relativement peu coûteuse et offrait un bon ensemble de fonctionnalités, y compris le lissage des bords pour les joueurs à petit budget et l'accélération matérielle Quake. Cependant, les développeurs de jeux ont été effrayés par le modèle de transfert de données via DMA.

Tout comme 1996, l'année 1997 qui a suivi a été une autre année chargée pour l'industrie graphique grand public.

ATI est passé de victoire en victoire: la société a sorti Rage II, suivi en mars par 3D Rage Pro. Il s'agissait de la première carte AGP 2x et du premier produit commercialisé par ATI, le groupe d'ingénierie 3D, formé en 1995.


ATI 3D Rage Pro

La carte Pro dans la version avec 4 Mo de mémoire était presque aussi performante que Voodoo Graphics, et dans la version avec 8 Mo et l'interface AGP, elle a dépassé la carte 3Dfx. Avec un cache 4Ko étendu et un lissage des bords ajouté, Rage Pro a amélioré la correction de perspective Rage II, ainsi que les fonctionnalités de texturation et les performances de filtrage trilinéaire. En outre, un coprocesseur pour les opérations en virgule flottante a été intégré, réduisant la dépendance au processeur, ainsi que l'accélération matérielle et la prise en charge de l'affichage des DVD.

Dans l'ensemble, Rage Pro a été un excellent ajout à la gamme de produits ATI et a aidé l'entreprise à générer des ventes de 47,7 millions de dollars dépassant les 600 millions de dollars. Ce succès est principalement dû aux contrats OEM, à l'intégration dans les cartes mères de serveurs et de consommateurs et aux options de cartes mobiles. Les prix des cartes (généralement vendues sous les noms de Xpert @ Work et Xpert @ Play) variaient de 170 $ pour une version de 2 Mo à 200-230 $ pour un modèle de 4 Mo et 270-300 $ pour 8 Mo. Le coût de la version avec 16 Mo dépassait 400 $.

ATI a élargi son portefeuille en acquérant la propriété intellectuelle de Tseng Labs pour 3 millions de dollars en décembre 1997 et en recrutant 40 ingénieurs d'entreprise. C'était un achat bon marché car l'échec de Tseng à intégrer RAMDAC dans ses cartes a provoqué une forte baisse des ventes, de 12,4 millions en 1996 à 1,9 million en 1997.

En mars 1997, 3DLabs a annoncé la sortie d'une nouvelle version de la série de cartes Permedia («Pervasive 3D»), basée sur la technologie de processus Texas Instruments 350 nm (les technologies Intel et Intel étaient utilisées dans les versions précédentes de Permedia et Permedia NT pour les postes de travail). La première carte avait des performances inférieures aux normes, et le modèle NT corrigeait un peu la situation grâce à la puce Delta supplémentaire, qui effectuait la préparation complète des triangles et le lissage, mais cela coûtait 300 $. Les cartes basées sur Permedia 2 ont commencé à être livrées plus près de la fin de l'année, mais au lieu de rivaliser avec les poids lourds du jeu, elles ont été positionnées comme des cartes 2D semi-professionnelles avec des capacités graphiques 3D moyennes.

Un mois plus tard, ATI et 3DLabs ont mis à jour leurs gammes de produits, Nvidia a répondu avec une carte RIVA 128 (accélérateur interactif de vidéo et d'animation en temps réel) et ajouté la prise en charge de Direct3D via le rendu des polygones triangulaires.

La société a maintenu le contact avec ST Micro, qui a produit la puce dans sa nouvelle technologie de processus de 350 nanomètres, et a développé RAMDAC avec un convertisseur vidéo. Bien qu'au début, les pilotes aient causé des problèmes (en particulier des problèmes graves dans Unreal), la carte a montré des performances suffisantes dans des jeux tels que Quake 2 et 3, et était également dans les premières lignes de la plupart des benchmarks .


Diamond Viper V330 PCI (Nvidia RIVA 128)

Elle est devenue la carte fondamentale que Nvidia recherche depuis 1993. La carte a remporté un tel succès que Nvidia a dû chercher des fournisseurs supplémentaires pour répondre à la demande; elle a conclu un accord avec TSMC pour fournir le Riva 128ZX. Fin 1997, les cartes Nvidia 3D occupaient environ 24% du marché et occupaient la deuxième place après 3Dfx Interactive, principalement grâce au Riva 128 / 128ZX.

Les fonds de Nvidia ont également été reconstitués grâce au financement par Sega de la puce NV2 en tant que périphérique graphique potentiel pour la console Dreamcast, malgré le fait qu'un accord ait finalement été conclu avec NEC / VideoLogic.

Le 3Dfx concurrent a également collaboré avec Sega sur ce projet et était presque certain qu'il fournirait des équipements pour la console, mais le contrat a ensuite été résilié. 3Dfx a intenté un procès pour 155 millions de dollars, affirmant que Sega l'avait induite en erreur en prétendant utiliser l'équipement 3dfx et, à son tour, lui avait donné accès à des documents sensibles liés au savoir-faire graphique. Un an plus tard, les sociétés extrajudiciaires ont convenu d'une compensation de 10,5 millions d'euros.


Prototype Sega BlackBelt basé sur 3Dfx

Le projet prototype de Dreamcast appelé «Black Belt» n'était que l'une des facettes de l'année chargée de 3Dfx Interactive.

Le 31 mars 1997, 3Dfx a publié Quantum3D. SGI et Gemini Technology ont conclu un accord de partenariat avec la société pour travailler sur des systèmes graphiques haut de gamme pour les amateurs et les professionnels basés sur la nouvelle technologie 3dfx SLI (Scan Line Interleave). Il utilisait une carte fille avec un deuxième chipset, ou deux cartes ou plus connectées par câble de la même manière que cela se fait aujourd'hui dans le SLI de Nvidia et le Crossfire d'AMD. Après la connexion, chaque carte ou unité logique dans le cas de cartes SLI à carte unique a transmis la moitié des lignes de trame du cadre à l'affichage.

De plus, SLI a augmenté la résolution d'écran maximale de 800 x 600 à 1024 x 768 pixels. L'Obsidian Pro 100DB-4440 (deux cartes distinctes, chacune ayant une carte fille Amethyst) se vendait 2500 $, et un système SLI à une seule carte comme le 100SB-4440 et 4440V coûtait 1895 $.

À l'été 1997, 3Dfx a annoncé sa première offre publique (IPO) et a publié Voodoo Rush comme tentative d'introduire une carte unique avec des fonctionnalités 2D et 3D. Cependant, le produit final, incapable d'utiliser la puce Rampage qui lui est proposée, a abouti à une version allégée de Voodoo. La puce SST-1 de cette carte prend en charge les jeux Glide API, tandis que la médiocre Alliance et même la puce Macronix bien pire fonctionnent avec d'autres jeux 3D et applications 2D. Cela a conduit à l'apparition d'artefacts à l'écran, car la puce / mémoire 3dfx fonctionnait à une fréquence de 50 MHz et l'Alliance AT25 fonctionnait à une fréquence de 72 MHz.

La situation a été encore aggravée par le fait que le tampon de trame Voodoo Rush a été essentiellement divisé par deux car il était divisé entre les puces 3D et 2D, limitant la résolution à 512x384. Le taux de rafraîchissement laissait également beaucoup à désirer, car les puces Alliance et Macronix étaient limitées par les fréquences RAMDAC de 175 et 160 MHz.

Peu de temps après l'introduction de Voodoo Rush, Rendition a lancé les Vérité V2100 et V2200. Les cartes ne pouvaient toujours pas se comparer en termes de performances avec le premier Voodoo et étaient à peine en mesure de rivaliser avec le budget Rush. Le département de développement et de recherche de l'entreprise était loin derrière ses concurrents, et les développeurs de jeux ont montré peu d'intérêt pour ces cartes, ils se sont donc avérés être les derniers produits graphiques commerciaux de l'entreprise.

Il y avait d'autres projets dans l'arsenal Rendition, y compris l'ajout du processeur géométrique Fujitsu FXG-1 , que d'autres fournisseurs ont essayé d'intégrer dans une seule puce, dans la version à double puce du V2100 / V2200. Le FXG-1 a travaillé sur une carte avec le grand nom Hercules Thriller Conspiracy, qui, avec les V3300 et 4400E, restait des projets inachevés. En septembre 1998, la société a acquis Micron pour 93 millions de dollars, dans l'espoir de combiner la technologie intégrée LSI DRAM avec une expérience dans le développement de produits graphiques Rendition.


Carte de référence Rendition Verite V2200

Avec l'expansion des capacités et une productivité accrue, les prix des cartes graphiques ont également augmenté, et de nombreux fournisseurs qui n'ont pas réussi à vaincre les leaders représentés par ATI, Nvidia et 3Dfx se sont précipités pour remplir le marché des cartes pour moins de 200 $.

Matrox a sorti Mystique (affaibli par le manque de support OpenGL) pour 120-150 $, le S3 a présenté la ligne ViRGE, dont le modèle de base a coûté 120 $, et les DX et GX, respectivement, 150 $ et 200 $. S3 a diversifié sa gamme de produits pour assurer des ventes stables, en ajoutant une carte mobile avec gestion dynamique de l'alimentation (ViRGE / MX) et un ordinateur de bureau ViRGE / GX2 avec prise en charge TV-out, S-Video et DVD.

Même dans un créneau inférieur se trouvaient la série Laguna 3D de Cirrus Logic, 9750/9850 de Trident et SiS 6326, qui se sont battus pour attirer l'attention des joueurs. Dans le cas de Laguna3D, le prix d'aubaine de 99 $ ne pouvait pas l'emporter sur les performances réduites, la mauvaise qualité d'image 3D et les problèmes de stabilité qui n'étaient pas présents sur les cartes d'une gamme de prix similaire comme le S3 ViRGE VX.

Après la sortie de Laguna3D, Cirrus Logic a rapidement quitté l'industrie graphique. Mais avant cela, la société a publié un ensemble de cartes graphiques économiques avec des couleurs 16 bits dans la gamme de prix de 50 $, dont les plus notables étaient les séries Diamond SpeedStar et Orchid Kelvin 64.

Trident a également jeté son dévolu sur le segment d'entrée de gamme, en lançant 3DImage 9750 en mai et peu de temps après 9850 avec la prise en charge du bus AGP 2x. La 9750 était une carte pour PCI ou AGP 1x et avait de nombreux problèmes de qualité graphique et de rendu. 9850 a éliminé certaines de ces bizarreries, mais le filtrage de texture était encore boiteux.

SiS a créé son produit pour le marché graphique 3D à petit budget, en lançant en juin 6326, qui se vendait généralement entre 40 et 50 $. La carte a fourni une bonne qualité d'image et a surpassé de nombreuses autres cartes économiques en termes de performances. Bien qu'il n'ait jamais constitué une menace pour les cartes hautes performances, le 6326 de 1998 a été vendu avec un tirage de sept millions d'appareils.

La longue saga, qui au fil du temps a combiné des éléments de mythes et de légendes urbaines, est née lors de l'événement Gaming Assembly en juin 1997, lorsque BitBoys a parlé au monde de sa carte graphique Pyramid3D. Le projet furore était une collaboration entre Silicon VLSI Solutions Oy, TriTech et BitBoys.

Mais Pyramid3D n'a jamais été publié, en raison d'un long débogage et de modifications constantes, le projet a été reporté et TriTech a perdu le procès concernant le brevet pour la puce sonore, ce qui a conduit l'entreprise à la faillite.


Une capture d'écran de la démo montrant le réalisme que la carte Glaze3D aurait dû atteindre .

Le 15 mai 1998, Bitboys a annoncé son deuxième projet, la puce Glaze3D. Ils ont promis des performances maximales dans leur classe et devraient sortir fin 1999. Plus près de la date de la grande version, BitBoys a annoncé en octobre sur SIGGRAPH99 une version modifiée de la carte qui s'est débarrassée de la mémoire RAMBUS et du contrôleur de mémoire au profit de la DRAM interne d'Infineon de 9 Mo.

Mais des problèmes de débogage et de production ont à nouveau conduit à la fin du projet.

La société s'est bâtie une réputation pour les délais manquants et la création de promesses de grande envergure. Glaze3D a ensuite été repensé, sous le nom de code Ax, essayant de rattraper ses concurrents grâce à la prise en charge de DirectX 8.1. La nouvelle puce devait faire ses débuts sous la forme d'une carte Avalanche3D fin 2001; en même temps, une troisième version de Glaze3D, nommée Hammer, était déjà en cours de développement, ce qui promettait la prise en charge de DirectX 9.

Des prototypes de cartes Glaze3D ont été créés sur les premières puces fabriquées, mais tout le travail s'est arrêté lorsque Infineon a arrêté la production de DRAM embarquée en 2001 en raison de l'augmentation des pertes financières. En raison de l'absence d'un fabricant de cartes partenaire, Bitboys a finalement abandonné le créneau des graphiques de bureau et s'est concentré sur le marché des cartes graphiques mobiles.

Soins BitBoys et erreur de calcul AMD: en mai 2006, ATI a acquis BitBoys pour 44 millions de dollars et a annoncé l'ouverture d'un centre de conception européen. Peu de temps après, ATI et Nokia ont conclu un partenariat stratégique à long terme. Quelques mois plus tard, AMD, alors prospère, a annoncé l'acquisition d'ATI pour un prix très élevé de 5,4 milliards de dollars. Le département de projet mobile, qui comprenait des employés de BitBoys, a été renommé Imageon et, en raison d'une grave supervision de la direction, a été vendu pour 65 millions de dollars de Qualcomm en janvier 2009. Ce dernier a continué à produire des puces graphiques appelées Adreno (Radeon anagram) en tant que composant intégral du très populaire Snapdragon SoC.

Intel a publié sa première (et jusqu'à présent dernière) puce 3D commerciale discrète pour les jeux de bureau en janvier 1998. L'i740 a commencé avec le projet de simulation de vol de la NASA pour le programme spatial Apollo, dirigé par General Electric, qui a ensuite été vendu à Martin Marietta, trois ans plus tard, fusionné avec Lockheed. Ce projet a été repensé par Lockheed-Martin dans Real3D pour les produits graphiques professionnels, dont les plus curieux étaient Real3D / 100 et Real3D / Pro-1000. Dans la carte pour les machines d'arcade Sega Model 3, il y avait deux systèmes graphiques Pro-1000.

Lockheed-Martin a ensuite créé un projet conjoint avec Intel et Chips and Technologies, l'appelant Project Aurora. En janvier, un mois avant l'i740, Intel a acquis 20% de Real3D. À cette époque, Intel avait déjà acquis 100% des puces et technologies en juillet 1997.

L'i740 combinait les ressources de deux puces graphiques et de texture distinctes dans R3D / 100, mais Intel y implémentait assez étrangement la texturation AGP: les textures étaient chargées dans la mémoire système (le tampon de rendu pouvait également être stocké dans la RAM). Certains produits utilisaient le tampon de trame de la carte pour stocker les textures, tandis que si le tampon de trame était plein ou que la texture était trop grande pour être stockée dans la mémoire graphique locale, les textures étaient chargées dans la RAM du système.

Pour minimiser les retards dans la conception d'Intel, nous avons utilisé la fonction AGP appelée Direct Memory Execute (DiME), qui appelait uniquement les textures nécessaires à la pixellisation et laissait le reste dans la RAM du système. Les performances et la qualité d'image de la carte étaient acceptables, et la vitesse correspondait à peu près aux cartes haut de gamme de l'année précédente. Le prix - 119 $ pour un modèle de 4 Mo et 149 $ pour 8 Mo - reflète le marketing agressif d'Intel. Le i740 a été vendu sous la marque Intel, ainsi que le Real3D StarFighter et Diamond Stealth II G450.


Carte graphique Intel740 / i740 AGP

Intel a conçu la puce i752 mise à niveau, mais le manque d'intérêt des OEM et de la communauté des joueurs dans son ensemble a conduit l'entreprise à arrêter la production commerciale. Plusieurs cartes ont été publiées par le fabricant, mais comme le i740, elles ont été utilisées dans des chipsets graphiques intégrés.

Lockheed-Martin a fermé Real3D en octobre 1999 et sa propriété intellectuelle connexe a été vendue à Intel. De nombreux employés du département sont ensuite passés à Intel ou ATI.

En février 1998, ATI a repensé Rage Pro, qui consistait essentiellement à renommer la carte en Rage Pro Turbo et à optimiser les pilotes pour les benchmarks synthétiques. Il n'y a eu pratiquement aucun autre changement, à l'exception du prix qui est passé à 449 $. À partir de la version beta2, les pilotes ont progressivement amélioré les performances de jeu.

Suite à cela, en août, ATI a lancé les Rage 128 GL et VR, les premiers produits de la société sur lesquels les anciens ingénieurs de Tseng Labs ont travaillé.Cependant, le volume d'approvisionnement pour les canaux de vente au détail jusqu'à la nouvelle année était loin d'être idéal, ce qui a essentiellement réduit les chances d'ATI de conquérir une partie du marché des jeux, comme cela s'est produit avec le marché OEM. Les cartes avaient 32 Mo de RAM interne (16 Mo et 32 ​​Mo dans la version All-In-Wonder 128) et une architecture mémoire optimale qui permet à la carte de dépasser Nvidia TNT tout en augmentant la résolution d'écran et en passant à la couleur 32 bits. Malheureusement pour ATI, de nombreux jeux et équipements de nombreux joueurs ont été affinés en couleur 16 bits. La qualité d'image était presque la même que celle des cartes concurrentes traditionnelles S3 et Nvidia, mais en retard sur celle fournie par Matrox.

Néanmoins, ATI a suffi pour devenir un leader parmi les fournisseurs de cartes graphiques de 1998 avec 27% du marché, et obtenir un revenu net de 168,4 millions de dollars canadiens avec un volume de ventes de 1,15 milliard.

En octobre de la même année, ATI a annoncé l'acquisition de Chromatic Research pour 67 millions de personnes, dont les processeurs multimédias MPACT ont trouvé leur place dans de nombreux systèmes PC TV, en particulier Compaq et Gateway. Les puces ont fourni de très bonnes performances graphiques 2D, une excellente reproduction sonore et MPEG2, mais avaient des performances 3D limitées et un prix élevé de 200 $. En fin de compte, des problèmes logiciels insurmontables ont condamné l'entreprise à fermer ses portes après quatre ans de vie.

Deux mois après que le i740 ait eu un petit impact sur le marché graphique, 3Dfx a sorti Voodoo 2. Comme son prédécesseur, cette carte a été conçue uniquement pour la 3D, et malgré ses performances impressionnantes, elle avait un système complexe. Les cartes contenaient deux unités de texturation, ce qui en faisait le premier exemple de fonctions multitextures dans les cartes graphiques, et utilisaient généralement trois puces, contrairement à une dans les cartes concurrentes, combinant des fonctions 2D / 3D.


Une démonstration de GLQuake lancée sur un Pentium MMX 225 MHz avec une

carte 3Dfx Voodoo 2 Quantum3D a implémenté le produit Obsidian2 X-24 basé sur Voodoo 2 - une carte SLI qui peut être connectée à une carte fille 2D, SLI SB200 / 200SBi pour un slot avec 24 MB EDO RAM et Mercury Heavy Metal, qui sont quatre cartes SLI 200SBi connectées via une carte contrôleur ( AAlchemy ), qui a été utilisée comme ponts SLI utilisés dans les systèmes modernes avec plusieurs GPU.

Ce dernier était un système professionnel conçu pour les simulateurs visuels, et avait donc un prix de 9 999 $ et nécessitait une carte serveur Intel BX ou GX avec quatre emplacements PCI adjacents.

La sortie de Voodoo Banshee a été annoncée en juin 1998, mais elle n'est apparue dans le commerce de détail que trois mois plus tard. La carte a transféré les fonctions 2D du chipset AWOL Rampage lent à une seule unité de cartographie de texture (TMU), donc bien que 3dfx puisse désormais vendre une seule puce avec des fonctions 2D et 3D et des coûts de production considérablement réduits, Banshee était considérablement derrière Voodoo 2 en termes de capacités de rendu. polygones avec multitexturing.

La révolution provoquée par 3dfx trois ans plus tôt ne s'est pas produite cette fois.

Dans le domaine des performances 3D brutes, Voodoo 2 n'avait pas d'égal, mais les concurrents l'ont rapidement rattrapé. À une époque de rivalité croissante entre ATI et Nvidia, 3dfx a cherché à augmenter ses revenus en commercialisant et en vendant des panneaux, qui était auparavant la longue liste de ses partenaires. Pour ce faire, 3dfx a acquis STB Systems pour 141 millions d'euros le 15 décembre, mais cette entreprise s'est avérée être une énorme erreur, car la qualité et le coût de production de l'usine utilisée par la société (Juarez) ne pouvaient pas être comparés aux usines taïwanaises (TSMC) utilisées par Nvidia. Ils ne pouvaient pas concurrencer le partenaire de fabrication taïwanais ATI - la société UMC.

De nombreux anciens partenaires de 3dfx ont désormais conclu des accords avec Nvidia.

Alors que 3dfx avait des problèmes sur le marché, Nvidia a sorti Riva TNT le 23 mars (le nom signifie TwiN Texel, pas explosif). L'ajout d'un deuxième pipeline de pixels parallèles a doublé les vitesses de remplissage et de rendu des pixels; La mémoire SDR prometteuse (pour 1998) d'une capacité de 16 Mo à 8-16 Mo Voodoo 2 avait un type d'EDO plus lent. Bien que la carte soit un concurrent puissant, ses performances ont diminué en raison de sa propre complexité - la puce avec huit millions de processeurs, fabriquée à l'aide de la technologie de processus TSMC 350 nanomètres, ne pouvait pas fonctionner avec la fréquence du cœur / mémoire Nvidia 125 MHz, c'est pourquoi le produit fini la fréquence a dû être réduite à 90 MHz. La vitesse a diminué de 28%, ce qui a suffi pour que Voodoo 2 reste à peine le leader des performances,principalement grâce à Glide.

Mais même après la dégradation des performances, la TNT est restée une carte impressionnante. Son interface AGP 2x permettait de jouer à une résolution de 1600 x 1200 avec un rendu en couleur 32 bits et un tampon Z 24 bits (réglage de la profondeur d'image). Ce fut une grande amélioration par rapport à la prise en charge des couleurs 16 bits et au tampon Z 16 bits de Voodoo 2. TNT a combattu Voodoo 2 et Banshee avec une gamme de fonctionnalités plus étendue, une mise à l'échelle améliorée avec des fréquences CPU plus élevées, une excellente texturation AGP et une augmentation Performances 2D. Les livraisons à grande échelle de la carte n'ont commencé qu'en septembre.

Mais tout ne s'est pas passé selon le plan de Nvidia, du moins pas immédiatement.

9 avril, SGI a déposé une plaintecontre la société, en disant qu'il a violé son brevet pour la technologie de cartographie de texture. Un compromis en juillet 1999 a permis à Nvidia d'accéder au portefeuille graphique professionnel de SGI; dans le même temps, SGI a fermé son propre département graphique et a confié son service graphique de bas niveau à Nvidia . Ce transfert presque gratuit de propriété intellectuelle est considéré comme l'une des principales raisons de la faillite rapide de SGI.

Les principaux acteurs du marché ont dominé les médias au cours des premiers mois de l'année, mais en juin et juillet, l'attention a été attirée sur deux étoiles mourantes de l'industrie.

Le 16 juin, Number Nine a sorti sa carte Revolution IV.

Elle ne pouvait pas rivaliser en 3D avec les produits Nvidia et ATI, la société a donc décidé de renforcer sa position sur le marché de la performance 2D.


L'écran plat SGI, avec le Revolution IV-FP

Number Nine, a toujours préféré les performances 2D, au lieu d'investir dans la technologie 3D, et en conséquence, des cartes de jeu comme Nvidia TNT ont commencé à faire pression sur les deux marchés. Par conséquent, la société a décidé de miser sur le seul point faible de la plupart des cartes de jeu: la haute résolution avec une couleur 32 bits.

Pour ce faire, Number Nine a ajouté un connecteur OpenLDI à 36 broches au Revolution IV-FP, qui était connecté à l'écran plat SGI fourni avec cette carte. Un ensemble de SGI 1600SW avec une diagonale de 17,3 pouces (1600x1024) et Revolution IV-FP ont été initialement vendus au détail pour 2795 $.

Il s'agissait de la dernière carte Number Nine autodidacte, après quoi elle est revenue à la vente des produits S3 et Nvidia. En décembre 1999, les actifs de la société ont été acquis par S3 et vendus à l'équipe de conception originale de Number Nine, qui a organisé Silicon Spectrum en 2002.

Lors de l'E3 Expo 1998, S3 a annoncé la sortie de Savage3D, et contrairement à la TNT et à Voodoo Banshee, la carte est rapidement devenue commerciale. Cependant, le retour sur investissement de la version rapide était dû aux pilotes bruts. Ils ont particulièrement influencé les jeux OpenGL; La situation était si grave que S3 a créé un mini pilote OpenGL spécialement pour les jeux Quake.

Initialement, la spécification S3 indiquait la fréquence de 125 MHz, mais des problèmes de dissipation thermique ont conduit à la livraison du produit fini à une fréquence de 90-110 MHz, mais de nombreux magazines et sites Web de critiques recevaient toujours des échantillons de pré-production à 125 MHz. Plus tard, le Savage3D Supercharged a été lancé avec une fréquence de 120 MHz, et Hercules et STB ont commencé à vendre le Terminator BEAST et le Nitro 3200, avec des fréquences de 120/125 MHz. Même si l'émulation OpenGL et les performances DirectX étaient limitées par la prise en charge des pilotes, des prix inférieurs à 100 $ et des performances de jeu et vidéo acceptables ont assuré les ventes.

Entre 1997 et 1998, le nombre de fournisseurs de cartes graphiques qui ont quitté le marché a augmenté. Parmi eux, Cirrus Logic, Macronix, Alliance Semiconductor, Dynamic Pictures (vendu par 3DLabs), Tseng Labs, Chromatic Research (tous deux achetés par ATI), Rendition (vendu par Micron), AccelGraphics (acheté par Evans & Sutherland) et Chips and Technologies (acquis par Intel) .

En 1999, la situation est devenue encore plus aiguë.

En janvier, le SiS 300 est sorti - une carte graphique économique pour les machines professionnelles. Pour 1999, le Sis 300 avait des performances 3D minimales et les capacités 2D ne pouvaient pas être comparées à la plupart des concurrents SiS sur le marché de détail. La situation a été aggravée par un pipeline à un seul pixel. Mais heureusement pour SiS, OEM ne se plaignait de rien, car la carte avait un ensemble de fonctions suffisant pour eux: un bus mémoire 128 bits (64 bits dans la version SiS 305), prise en charge des couleurs 32 bits, DirectX 6.0 (DX7 pour 305 ), multitexturing, sortie TV et décodage MPEG2 matériel.

En décembre 2000, le SiS 315 est apparu avec un bus de données 256 bits, la prise en charge de DirectX 8, un anticrénelage plein écran, un deuxième pipeline de pixels, un moteur de conversion et d'éclairage, une compensation de mouvement en prise en charge DVD-vidéo et DVI. Les performances étaient au niveau de GeForce 2 MX200. La même puce 315 formait la base du chipset SiS 650 pour les cartes Socket 478 (Pentium 4), sorti en septembre 2001, et d'un système basé sur la puce SiS552, qui est apparu en 2003.


Budget Gaming: Unreal Tournament 2003 lancé avec la carte SiS 315

En plus des produits SiS, les utilisateurs à petit budget disposaient d'une importante sélection de cartes. Parmi eux se trouvait Trident Blade 3D (environ 65 $), dont les performances tolérables en 3D (et la prise en charge des pilotes médiocres) étaient généralement au niveau de l'Intel i740.

Inspiré par Trident, il a lancé le Blade 3D Turbo , dont la fréquence est passée de 110 à 135 MHz, ce qui a aidé à rattraper le processeur Intel i752 mis à niveau. Malheureusement pour Trident, son contrat de développement graphique intégré avec VIA s'est terminé de façon inattendue après que VIA a acquis S3 Graphics en avril 2000.

Le cœur de métier de Trident était fortement tributaire de puces à grande échelle et à faible coût, principalement dans le secteur mobile. Blade 3D Turbo a été mis à niveau vers Blade T16, T64 (143 MHz) et XP (166 MHz). Mais le développement de la technologie 3D de Trident a été beaucoup plus lent que le marché dans son ensemble. À tel point que même les propositions budgétaires longtemps retardées comme le SiS 315 ont facilement surclassé les nouvelles cartes de l'entreprise . En juin 2003, le service graphique Trident a été vendu à une filiale de SiS appelée XGI.

S3 Savage4 est un pas en avant en termes de performances par rapport à SiS et Trident. La carte a été annoncée en février et est sortie en mai au prix de 100 à 130 $, selon la quantité de mémoire interne (16 ou 32 Mo). La technologie de compression de texture S3, introduite dans Savage3D, garantissait le transfert de textures jusqu'à 2048x2048, même avec un bus mémoire 64 bits limité.


Diamond Viper II Z200 (S3 Savage4)

Savage4 est devenu la première carte S3 avec fonction multitexturing et la première carte avec prise en charge de l'interface AGP 4x. Mais même les pilotes avancés et un large éventail de fonctions ne pouvaient pas compenser le fait que la carte pouvait à peine atteindre le niveau de performance de la génération précédente de produits 3dfx, Nvidia et ATI. Ce cycle s'est répété à la fin de l'année lors de la sortie de Savage 2000. La carte a atteint le même niveau avec TNT2 et Matrox G400 à des résolutions de 1024x768 et moins, mais l'histoire était plus triste à 1280x1024 / 1600x1200.

La première carte de la série 3dfx Voodoo3 est apparue en mars, suivie d'une large publicité à la télévision et dans la presse. La carte a reçu un logo mis à jour (maintenant avec une lettre minuscule "d") et une conception de boîte lumineuse. Le chipset Rampage tant attendu n'est pas encore sorti, donc les cartes avaient une architecture presque inchangée, légèrement modifiée par le chipset Avenger. Les cartes étaient toujours limitées à la couleur 16 bits, aux textures 256x256 et au manque de transformations matérielles et d'éclairage (T&L). Ces facteurs sont progressivement devenus critiques pour les développeurs de jeux, et 3dfx a continué de les décevoir, rompant ses promesses en matière d'architecture et de fonctionnalités.

3dfx a blâmé le tremblement de terre pour une baisse des revenus , mais cela a eu peu d'impact sur ATI et Nvidia. Autre signe des problèmes croissants de 3dfx, la société a annoncé en décembre que son API graphique propriétaire Glide allait enfin révéler son code source , et c'était à une époque où DirectX et OpenGL gagnaient encore en popularité parmi les développeurs de jeux.

En mars, Nvidia Riva TNT2 a également été lancée, notamment la première carte mère de marque Ultra avec un cœur plus rapide et des vitesses de mémoire plus élevées, tandis que Matrox a annoncé la série G400.

TNT2 a utilisé la technologie de traitement 250 nm du TSMC et a atteint les performances que Nvidia espérait obtenir dans le premier TNT. La carte a complètement dépassé Voodoo 3, les seules exceptions étaient les applications utilisant le jeu d'instructions 3DNow! Processeurs AMD en conjonction avec OpenGL. Afin de suivre 3dfx et Matrox, TNT2 a ajouté une sortie DVI pour les écrans plats.

Pendant ce temps, le Matrox G400 a réussi à dépasser Voodoo 3 et TNT2 dans la plupart des aspects, cependant, le support OpenGL était encore boiteux. La carte, au prix de 199-229 $, offrait un excellent rapport qualité-prix, ainsi qu'une qualité d'image et un ensemble de fonctionnalités. La possibilité d'émettre un signal vers deux moniteurs via des contrôleurs à double affichage (appelés Matrox DualHead) a été le début d'une tendance pour l'entreprise à prendre en charge les configurations à plusieurs moniteurs. Dans ce cas, le moniteur secondaire était limité à 1280x1024.

Le G400 a également introduit la technologie EMBM (Environment Mapped Bump Mapping), qui offre un mappage de texture amélioré. La G400 MAX haute fréquence pour 250 $ était la carte de consommation la plus rapide sur le marché, jusqu'au début des années 2000, des cartes basées sur le GeForce 256 DDR telles que Creative Labs 3D Blaster Annihilator Pro sont apparues dans les rayons des magasins.

À partir de ce moment, Matrox s'est concentré sur le marché professionnel, revenant sur le marché des jeux en 2002 avec Parhelia pour une courte période. La prise en charge de trois moniteurs ne pouvait pas l'emporter sur les performances médiocres dans les jeux et rivaliser avec la nouvelle vague d'équipements compatibles avec DirectX 9.0.


Démo de la technologie EMBM Matrox G400 Card

Au moment où la fumée s'est dissipée après la sortie de 3dfx, Nvidia et Matrox, 3DLabs est apparu sur la scène avec le très attendu Permedia 3 Create! La carte avait été annoncée quelques mois auparavant, elle était destinée à un utilisateur professionnel intéressé par les jeux. Par conséquent, 3DLabs a donné la priorité à la 2D, profitant de l'expérience dans le développement de la société graphique professionnelle Dynamic Pictures, qui a conçu une gamme d'excellentes cartes pour les postes de travail Oxygen.

Malheureusement pour 3DLabs, les graphiques des postes de travail nécessitaient alors une modélisation polygonale complexe, qui était généralement payée par la faible vitesse de la cartographie des textures. Cela était presque complètement opposé aux exigences des cartes de jeu, pour lesquelles la texture et la beauté de l'image étaient préférables à la structure filaire complexe.

Trop cher et lent par rapport à TNT2 et Voodoo 3 dans les jeux, et pas assez puissant par rapport aux concurrents sur les postes de travail, Permedia 3 était la dernière tentative des 3DLabs pour créer une carte de jeu. Immédiatement après cela, 3DLabs a concentré ses efforts sur les cartes à oxygène basées sur GLINT R3 et R4; leur prix variait de 299 $ (VX-1) à 1499 $ (GVX 420), et la série Wildcat (comme le Wildcat II-5110 pour 2499) était toujours basée sur les GPU Intense3D ParaScale obtenus grâce à l'achat d'Intense3D auprès d'Intergraph en Juillet 2000 Depuis 2002, 3DLabs a commencé à intégrer ses propres graphiques dans la série Wildcat lorsque Creative Technology a acheté l'entreprise avec ses processeurs P9 et P10 .

En 2006, l'entreprise a quitté le marché des ordinateurs de bureau et s'est concentrée sur les graphiques pour les médias; sa division a été fusionnée avec le département SoC de Creative, qui a ensuite été renommé ZiiLabs et vendu à Intel en novembre 2012.

Après les débuts de Rage 128, les pas d'ATI ont été progressifs. Fin 1998, la société a ajouté la prise en charge d'AGP 4x et augmenté la fréquence de Rage 128, en lançant une version de la carte appelée Pro, qui a également introduit des options de capture vidéo et de sortie TV. Les performances de jeu de la Rage 128 Pro étaient à peu près égales à Nvidia TNT2, mais n'atteignaient pas la TNT2 Ultra, et ATI avait l'intention de résoudre ce problème avec son Project Aurora.


ATI Rage Fury MAXX combiné avec deux puces Rage 128 Pro sur une seule carte

Quand il est devenu évident qu'ATI n'aurait pas de puce capable de gagner une course de performance, la tactique a été modifiée et le projet a été mis en œuvre sous le nom de Rage Fury MAXX, qui contenait deux Rage 128 Pros sur un PCB. Les indicateurs techniques étaient impressionnants: deux puces étaient responsables du rendu des images en alternance, répartissant la charge de jeu de manière égale. Cependant, dans la pratique, malgré le fait que la carte a dépassé les résultats de la génération précédente, elle n'a pas pu se comparer au S3 Savage 2000 et n'a pas atteint le prochain GeForce 256 DDR. Ce dernier n'était que légèrement plus cher: 279 $ contre 249 $ pour ATI.

Moins de deux mois après l'annonce de la sortie du Rage Fury MAXX, Nvidia a annoncé que la GeForce 256 SDR apparaîtra le 1er octobre, suivie de la version DDR en février 2000. Ce sera la première carte sur laquelle ce type de RAM sera utilisé. La puce à 23 millions de transistors, basée sur la technologie de processus TSMC 220 nm, a été la première puce graphique à être appelée GPU (Graphics Processing Unit) car elle a ajouté un moteur de transformation et d'éclairage (TnL ou T&L).

Ce moteur a permis à la puce graphique d'effectuer des calculs complexes en virgule flottante pour convertir des objets et des scènes 3D, ainsi que l'éclairage en une image 2D rendue. Auparavant, ces calculs étaient effectués par le CPU, qui devenait souvent le «goulot d'étranglement» et limitait généralement le niveau de détail possible.


Démo Nvidia Grass (GeForce 256)

Le statut de la GeForce 256 en tant que première carte à incorporer des pixel shaders programmables à l'aide de T&L a longtemps fait l'objet de controverses. Cela est dû au fait que T&L a également été intégré dans de nombreuses architectures soit au stade du prototype (Rendition VéritéV4400, BitBoys Pyramid3D, 3dfx Rampage), soit sous une forme intermédiaire (3DLabs GLINT, Matrox G400 WARP), ou en tant que puce distincte sur la carte (Hercules Thriller Conspiracy )

Cependant, aucun de ces projets n'a été commercialisé. De plus, du fait que Nvidia a utilisé l'architecture pour la première fois avec quatre pipelines, les performances intégrées lui ont donné un leadership parmi ses concurrents. Avec le moteur T&L, cela a permis à l'entreprise de promouvoir la GeForce 256 en tant que carte professionnelle pour les postes de travail.

Un mois après la sortie de l'option bureau, Nvidia a annoncé le développement de la première gamme de cartes Quadro professionnelles pour postes de travail (modèles SGI VPro V3 et VR3), basées sur la GeForce 256. Les cartes utilisaient la technologie graphique SGI, que Nvidia a reçue via l'accord de licence croisée signé en juillet 1999 .

Le bénéfice annuel de Nvidia de 41 millions avec un chiffre d’affaires de 374,5 millions a dépassé les chiffres de 1998 (bénéfice de 4,1 millions et revenu de 158,2) et a été un énorme pas en avant par rapport au chiffre d’affaires de 1997 de 13,3 millions. Les revenus de Nvidia ont été affectés par le paiement initial de 200 millions de dollars de Microsoft pour NV2A (le noyau graphique Xbox), ainsi que par 400 millions de dépôt d’obligations sur le marché secondaire.

Cependant, ces chiffres se sont estompés par rapport aux revenus d'ATI de 1,2 milliard et de 160 millions, provenant d'une part de 32% du marché graphique. Mais l'entreprise était sur le point de perdre une part importante de ses activités OEM en raison d'une série de puces graphiques Intel 815 intégrées.

Cet article est le deuxième de quatre d'une série. Dans la troisième partie, nous aborderons la modernité et l'époque où l'industrie a fait un virage vers une grande consolidation, ne laissant place qu'à deux acteurs. Ainsi a commencé l'ère de la confrontation entre GeForce et Radeon.