Вуду 5 - Voodoo 5

3dfx Voodoo5 5500 AGP

Voodoo 5 был последней и самым мощная видеокарта линии , которая 3dfx Interactive выпустила. Все члены семейства основаны на графическом процессоре VSA-100. На рынок вышли только одночиповые Voodoo 4 4500 и двухчиповые Voodoo 5 5500.

Архитектура и производительность

Показаны микросхемы VSA-100, ревизии 220 и 320

Графический чип VSA-100 является прямым потомком Avenger, более известного как Voodoo3 . Он был построен на основе производственного процесса полупроводников 250 нм , как и в случае с Voodoo3. Тем не менее, процесс был изменен с помощью 6-го металлического слоя, чтобы обеспечить лучшую плотность и скорость, а транзисторы имеют немного меньшую длину затвора и более тонкий оксид затвора. VSA-100 имеет примерно 14 миллионов транзисторов по сравнению с ~ 8 миллионами Voodoo3. Чип имеет больший кэш текстур, чем его предшественники, а тракты данных имеют ширину 32 бита, а не 16 бит. Вычисления рендеринга в VSA-100 имеют ширину 40 бит, но операнды и результаты сохраняются как 32-битные.

Одной из целей разработки VSA-100 была масштабируемость. Название чипа является аббревиатурой от «Voodoo Scalable Architecture». Используя один или несколько чипов VSA-100 на плате, различные сегменты рынка видеокарт удовлетворяются дизайном всего лишь одного графического чипа. Теоретически от 1 до 32 графических процессоров VSA-100 могут быть запущены параллельно на одной видеокарте, и скорость заполнения карты увеличится пропорционально. На картах с более чем одним VSA-100 чипы связаны с использованием технологии Scan-Line Interleave (SLI) 3dfx . Основным недостатком этого метода масштабирования производительности является то, что различные части оборудования без необходимости дублируются на платах, а сложность платы увеличивается с каждым дополнительным процессором.

Компания 3dfx изменила конвейер рендеринга с однопиксельного конвейера с двумя модулями сопоставления текстур (Voodoo2 / 3) на дизайн конвейера с двумя пикселями с одним модулем сопоставления текстур на каждом. Эта конструкция, обычно называемая конфигурацией 2x1, имеет преимущество перед предыдущей схемой 1x2 с возможностью всегда выводить 2 пикселя и 2 текселя за такт вместо 1 пикселя и 2 текселя за такт.

Это первый графический чип 3dfx, который поддерживает полную 32-битную глубину цвета в 3D по сравнению с 16-битной глубиной цвета во всех предыдущих проектах. Ограничение максимального размера текстуры 256 x 256 пикселей также было устранено, и VSA-100 может использовать текстуры до 2048 x 2048 пикселей. Кроме того, в 3dfx реализованы методы сжатия текстур FXT1 и DXTC .

VSA-100 поддерживает аппаратный буфер накопления, известный как «T-буфер». При рендеринге в T-буфер VSA-100 может сохранять комбинированные выходные данные нескольких кадров. Этот механизм позволяет создавать такие эффекты, как размытие в движении (если используется временно) и сглаживание (если используется пространственно). VSA-100 поддерживает режимы суперсэмплинга с вращающейся сеткой (RGSS AA) с максимальным уровнем сглаживания, определяемым количеством микросхем VSA-100 в конфигурации SLI. Одна микросхема обеспечивает 2X AA, две микросхемы обеспечивают 4X AA, четыре микросхемы обеспечивают 8X AA и так далее. Метод сглаживания RGSS объединяет несколько выборок каждого кадра, что приводит к более высокому качеству, чем передискретизация грубой силы упорядоченной сетки ImgTech PowerVR , ATI Radeon DDR и NVIDIA GeForce 2 .

Чип реализует 128-битный интерфейс SDRAM , опять же аналогичный Voodoo3. Объем памяти и полоса пропускания выделяются каждому процессору VSA-100 отдельно. Хотя емкость не является кумулятивной по всей карте, пропускная способность фактически накапливается, и, таким образом, карта с двумя процессорами VSA-100 имеет такую ​​же полосу пропускания, что и одночиповая видеокарта, использующая 128-битную память DDR. Память синхронизируется с микросхемой VSA-100. Позже планировалось, что невыпущенные платы будут предлагать вместо этого 64-разрядную память DDR, чтобы снизить затраты на плату за счет меньшей сложности, предлагая при этом аналогичную производительность ОЗУ.

Хотя VSA-100 является графическим процессором с поддержкой AGP 4x, в 3dfx не реализовано текстурирование AGP.

Модели

Вуду 4 4500

3dfx Voodoo4 4500 AGP

Выпущенный после Voodoo 5 5500, Voodoo4 4500 является бюджетным вариантом продукта VSA-100. Он использовал только одну микросхему VSA-100 и не требовал подключения к дополнительному источнику питания. Он был дороже, но почти во всех областях уступал GeForce2 MX и Radeon SDR .

Вуду 5 5000

Невыпущенный Voodoo 5 5000 должен был быть похож на 5500, но с половиной объема оперативной памяти (всего 32 МБ).

Вуду 5 5500

Voodoo 5 5500 поставляется в трех вариантах: универсальная версия AGP (AGP 1 / 2x, прототипы были сделаны с интерфейсом AGP4x) с полной поддержкой боковой полосы, PCI и Mac Edition, которая доступна только для PCI, но может работать в Слоты PCI 66 МГц. Mac Edition имеет двухканальные выходы DVI-D и VGA-A, другие версии имеют только один выход VGA.

В играх Voodoo 5 5500 может превзойти NVIDIA GeForce 256 и ATI Rage 128 MAXX , но, к сожалению, Voodoo5 5500 опоздал на рынок и оказался против новых GeForce 2 GTS и Radeon DDR , которые легко превзошли Voodoo 5. .

Вуду 5 6000

Voodoo 5 6000 - неизданный высококлассный продукт в линейке Voodoo5. Он должен был использовать четыре процессора VSA-100 с частотой 166 МГц, каждый со своим 32 МБ 166 МГц SDRAM, в результате была получена первая видеокарта на 128 МБ (состоящая из шестнадцати чипов по 8 МБ). Было выпущено около 1000+ тестовых карт. Поскольку карта потребляла больше энергии, чем позволяла спецификация AGP, в комплект поставки должен был входить специальный источник питания под названием Voodoo Volts . Это было бы внешнее устройство, которое можно было бы подключить к розетке переменного тока. В большинстве прототипов карт использовался стандартный разъем питания Molex для внутреннего источника питания.

Что касается производительности, мало что было известно до тех пор, пока энтузиасты не смогли получить предварительную версию оборудования и провести на нем тесты. Результаты показали, что Voodoo 5 6000 превзошел GeForce 2 Ultra и Radeon 7500, которые были самыми быстрыми версиями линейки GeForce 2 и Radeon R100 соответственно. (Ходили слухи, что GeForce 2 Ultra была призвана помешать 3dfx выйти вперед с их Voodoo 5 6000.) В некоторых случаях было показано, что 6000 хорошо конкурирует с GeForce 3 следующего поколения .

К сожалению, стоимость производства Voodoo5 6000, вероятно, снизила бы его конкурентоспособность с точки зрения прибыльности. По сравнению с одночиповыми картами GeForce и Radeon, Voodoo5 6000 обременен большой избыточностью и сложной платой. Предполагалось, что он будет стоить 600 долларов США, что значительно выше, чем у конкурирующих запчастей. Несмотря на свою высокую цену, Voodoo5 6000 не предлагал вершинные и пиксельные шейдеры DirectX 8.0 следующего поколения , которые можно было бы найти в GeForce 3 (который был предназначен Nvidia для замены недолговечного GeForce 2 Ultra в качестве своего флагманского продукта). и Radeon 8500 , ни даже такие функции DirectX 7, как аппаратное преобразование и ускорение освещения для вершин. Шаткое финансовое положение 3dfx было еще одним фактором, способствовавшим упадку 6000.

Было пять ревизий Voodoo 5 6000: (числа после модели указывают неделю сборки: 10 для недели 10, 00 для 2000 года).

Intel Revision 1 (модель 1000-1900)

Это была ранняя альфа карты, которая использовалась в основном для фотографий и тестирования. Эти карты обычно имели короткий срок службы и были в значительной степени несовместимы с различными материнскими платами того времени. Они также, как правило, не могли достичь скорости выше 143 МГц без «смерти» VSA-100. В этой ревизии использовалась микросхема моста Intel PCI, она была оснащена 128 Мбайт 5,4 нс SDRAM и использовала проприетарный внешний источник питания 3dfx. В первоначальных моделях микросхемы были установлены так, как показано на фотографии, но для этого требовалась печатная плата с восемью слоями схемы (большинство карт GeForce 2 были четырехслойными, а Voodoo 5 5500 - шестислойными) и было бы неоправданно дорого. Во всех более поздних версиях четыре чипа устанавливались в ряд.

HiNT Revision 2 (модель 2000-2900)

Эта версия отказалась от микросхемы моста Intel PCI в пользу микросхемы моста HiNT. Эти карты могли питаться либо от внутреннего блока питания системы, либо от проприетарного внешнего источника питания 3dfx, что было замечено во всех последующих версиях прототипов. Тактовая частота варьировалась от карты к карте, обычно 166 или 183 МГц. Используемые микросхемы VSA-100 по-прежнему не имели длительного срока службы и могли иметь проблемы с запуском сглаживания. Эта ревизия имела 128 МБ SDRAM 5,0 нс.

HiNT Revision 3 (модель 3000-3500)

Карты этой ревизии различались по стабильности от мертвых до полностью функциональных. В этой ревизии было исправлено множество проблем, но у VSA-100 все еще были проблемы с термической смертью на частотах выше 183 МГц. Эти карты имели графические процессоры VSA-100 с частотой 166 или 183 МГц.

HiNT Редакция 4 (3600-3700)

Компания 3dfx выбрала 166 МГц из-за проблем с правильной работой 6000 на частоте 183 МГц из-за недостатка конструкции печатной платы. Большинство проблем, замеченных в более ранних версиях, было исправлено, хотя на некоторых картах могли наблюдаться сбои в режиме сглаживания. Большинство известных карт - это ревизия А с недели 37 2000 года.

HiNT Revision 5 (модель 3900)

Об этой серии мало что известно, за исключением того, что это последняя редакция. Предполагалось, что это будет розничная единица, но вскоре после выпуска 10-ти тиража 6000-я серия была отменена.

Список

Модель Запуск Кодовое название Fab ( нм ) Интерфейс шины Память ( МиБ ) Частота ядра ( МГц ) Тактовая частота памяти ( МГц ) Базовая конфигурация 1 Наполняемость объем памяти Поддержка Direct3D
M операций / с Мпикселей / с MTexels / с МЭерций / с Пропускная способность ( ГБ / с) Тип автобуса Ширина шины ( бит )
Voodoo4 4000 Никогда не выпускал VSA-100 250 AGP 4x, PCI 16 166 166 2: 2 332 332 332 0 2,656 SDR 128 6.0
Voodoo4-2 4000 Никогда не выпускал VSA-101 180 AGP 16 ? ? 2: 2 ? ? ? 0 ? SDR 128 6.0
Voodoo4-2 4200 Никогда не выпускал VSA-101 180 AGP, PCI 16, 32 143 143 2: 2 143 143 ? 0 ? DDR 64 6.0
Voodoo4-2 4200 Никогда не выпускал VSA-101 180 PCI 32 166 166 2: 2 166 166 ? 0 ? DDR 64 6.0
Voodoo4 4500 13 октября 2000 г. VSA-100 250 AGP 2x / 4x, PCI 32 166 166 2: 2 332 332 332 0 2,656 SDR 128 6.0
Voodoo4 4800 Никогда не выпускал VSA-100 250 AGP 4x, PCI 64 166 166 2: 2 333 333 333 0 2,656 SDR 128 6.0
Voodoo5 5000 Никогда не выпускал VSA-100 x2 250 AGP 4x, PCI 32 166 166 2: 2 x2 664 664 664 0 2,656 SDR 128 6.0
Voodoo5 5500 22 июня 2000 г. VSA-100 x2 250 AGP 2x, PCI 64 166 166 2: 2 x2 664 664 664 0 5,33 SDR 128 6.0
Voodoo5 6000 Никогда не выпускал VSA-100 x4 250 AGP 4x, PCI 128 166 166 2: 2 x4 1328 1328 1328 0 10,66 SDR 256 6.0

Преемник

Преемник серии Voodoo 5 под кодовым названием «Rampage» был уже запланирован и находился в разработке в течение многих лет. Предполагалось, что он будет иметь меньший полупроводниковый процесс, поддержку DDR ​​SDRAM, ядро ​​с частотой 200+ МГц и блок T&L. Однако он находился на ранней стадии своего развития, и до банкротства 3dfx было выпущено всего около двадцати рабочих карт, а большая часть активов была куплена NVIDIA в конце 2000 года.

Конкурирующие чипсеты

использованная литература

внешние ссылки

  • FalconFly.de Архив 3dfx - хранилище программного обеспечения 3dfx и архива драйверов. Многие улучшенные сторонние драйверы для всех поколений Voodoos.
  • 3dfxZone.it - источник аппаратной информации и программного обеспечения для видеокарт 3dfx.