Легенда, которая не стареет: модифицированная Voodoo с 12 МБ ОЗУ доказывает её гениальность

Читатели, которым уже за 30, возможно, помнят видеокарту 3Dfx Voodoo, с которой началась революция в 3D-играх. Тридцать лет спустя ютубер PixelPipes возвращается к этому революционному аппаратному обеспечению и представляет его модифицированную версию с 12 МБ видеопамяти (вместо 4 МБ) и дополнительным блоком наложения текстур — благодаря румынскому специалисту по реверс-инжинирингу оборудования «sdz» (SDZ).

В видео PixelPipes подробно рассказывается о том, как установленные моды значительно повышают производительность карты Voodoo, и его стоит посмотреть. Главный вывод заключается в том, что при наличии достаточно быстрого процессора (для того времени), если не учитывать тактовую частоту, производительность модифицированной карты приближается к производительности 3Dfx Voodoo 2, преемницы, которая, пожалуй, более известна во всём мире.

Видео от DGL.RU

Если это само по себе удивительно, то основная причина ещё более удивительна: в первоначальной конструкции Voodoo использовалась многоточечная шина между некоторыми чипами. Давайте разберёмся. Стандартная карта Voodoo имела один чип Frame Buffer Interface (FBI), который обрабатывал полигоны и формировал итоговое изображение, а также чип Texture Mapping Unit (TMI), который обрабатывал текстуры с помощью билинейной фильтрации.

Видео от DGL.RU

Шина между этими микросхемами была 2 x 16 бит — одна линия для чтения и одна для записи, — но шина записи могла обращаться к трём модулям TMU, а обратный путь проходил через одностороннее последовательное соединение между доступными модулями TMU, пока все данные не были получены через TMU 0. Это показано на схеме ниже.

Если вы считаете, что такая компоновка была неожиданной находкой инженеров 3Dfx, то тот факт, что Voodoo с самого начала поддерживала технологию SLI, говорит о многом. Несколько компаний выпустили собственные улучшенные версии с дополнительными TMU, дополнительной оперативной памятью, дочерними платами расширения, поддержкой SLI (даже в одной карте!) или всем этим сразу. По имеющимся данным, Quantum3D была ведущим производителем таких конфигураций для профессионального рынка и игровых автоматов.

Что касается памяти, то у ФБР и TMU на обычной карте было по 2 МБ выделенной видеопамяти, то есть всего 4 МБ. Это объясняет ограничение в разрешении 640×480, так как именно столько можно было уместить в буфере кадра размером 2 МБ вместе с рабочими данными. Подключение большего объёма оперативной памяти к каждому чипу означало, что можно было использовать разрешение 800×600 и иметь больше места для текстурных данных.

Модифицированная карта, разработанная SDZ и доступная в виде проекта с открытым исходным кодом, использует FBI, подключенный к двум TMU, с 4 МБ ОЗУ на каждый чип, что в сумме составляет 12 МБ. PixelPipes отмечает, что этот вариант не поддерживается напрямую драйверами Quantum3D, из-за чего игры, использующие Direct3D, вообще не работают. Однако специфичный для 3Dfx API Glide работает, и после изменения некоторых переменных среды в autoexec.bat ему удалось запустить на карте несколько игр.

Один из первых выводов PixelPipes заключался в том, что на практике производительность оригинальной карты Voodoo зависела от центрального процессора. Тестирование модифицированной карты на компьютере Pentium того времени не дало значительного прироста по сравнению с оригинальной картой, но после установки на компьютер Pentium II модифицированная карта Voodoo показала себя во всей красе, увеличив скорость работы на 40–60 %. Это впечатляющий результат, учитывая, что мы «просто» добавили ещё один текстурный процессор и оперативную память. Кстати, базовая компоновка Voodoo 2 была очень похожей, за исключением того, что тактовая частота была выше — 90 МГц вместо 50 МГц.

Если вам показалось, что это глубокое погружение было интересным, обязательно посмотрите видео PixelPipes целиком. Что касается меня, то я до сих пор в деталях помню тот день, когда я впервые увидел Voodoo 2 с запущенным Quake и был совершенно потрясён плавной графикой высокого разрешения с чёткими текстурами. В то время это казалось нереальным (каламбур не случаен), особенно если учесть, что я незадолго до этого видел первую видеокарту Nvidia, NV1, на выставке и она меня не впечатлила.

Графические адаптеры: Вехи истории