Firma 3Dfx je spjata s nástupem 3D akcelerátorů na běžné PC a vděčíme jí opravdu za hodně. Její dnešní pozice je ovšem nepoměrně slabší než tomu bývalo dříve. K pochopení její situace je třeba se ohlédnout o něco zpátky.
Začneme tedy v době vzniku v roce 1994. Po určité době vývoje a příprav spatřil světlo světa první čip nazvaný Voodoo. Při jeho vývoji postupovali v těsné spolupráci s programátory her a reagovali při projektování na jejich požadavky. Právě tato těsná spolupráce byla hlavním kamenem budoucího úspěchu Voodoo. Klíčovým momentem bylo přesvědčení hlavního programátora id Software, aby portoval Quake pro volně přenosnou platformu OpenGL. 3Dfx měla již v této době připravený OpenGL miniport, tedy vlastně zjednodušenou verzi OpenGL rozhraní, kde byly akcelerovány jen potřebné funkce. Quake běžel na Voodoo naprosto neuvěřitelně a toto byl moment, kdy se výrobci začali o čip opravdu zajímat ve velkém. 3Dfx dodává čipy kde komu a karty se začínají dobře prodávat. Jejich instalace je snadná a bezproblémová. Karty ovšem akcelerují pouze 3D operace a proto je třeba stále mít v počítači nějakou kartu pro 2D. Stále v těsné spolupráci s vývojáři her stále více prosazuje své vlastní programové rozhraní GLIDE a objevuje se řada velkých titulů podporující pouze toto rozhraní.
Následuje čip Voodoo Rush, který prvně integruje 2D/3D v jedné kartě. Jde o tragický neúspěch. Čip je většinou pomalejší než klasické Voodoo a navíc většina her standardně nechodí a potřebuje úpravy. Počátkem roku 1998 se objevuje Voodoo 2. Je opět rychlejší, podporuje vyšší rozlišení a nevíc jdou dvě karty propojit. Na scéně se objevuje konkurence s první hrozbou - je to Riva TNT od firmy nVidia, která je rychlá a navíc podporuje 32 bitový rendering.Orientace na GLIDE začíná u vývojářů ztrácet na zajímavosti, protože TNT se dobře prodává. 3Dfx reaguje zajímavým tahem a odkupuje silného výrobce karet - firmu STB. Nechce již čipy dále dodávat, ale vyrábět kompletní karty ve vlastní režii. Diamond a Creative toto rozhodnutí nesou pochopitelně nelibě a tak se vrhnou na čipy od nVidie.
Po určité době se objevuje Voodoo 3. Chybí opět 32 bitový rendering, který je již ohlášený jako podporovaný v Quake 3 Aréně. GLIDE stále silněji mizí ze scény. Příprava nové generace čipu Voodoo se silně protahuje. NVidia jako technologický tahoun rychle za sebou uvádí čipy Geforce a vzápětí Geforce 2. Herní komunita se začíná obracet směrem k nVidii. Nakonec 3Dfx představuje čip VSA-100, který je jádrem nové řady karet a slibuje dorovnání technologického propadu.
VSA - Voodoo Scalable Architecture
V úvodu jsem zmínil legendární Voodoo 2, které podporovalo provoz dvou těchto karet zároveň a tím i vyšší dosažitelné rozlišení a výkon. Jednalo se o provoz v tzv. módu SLI z angl. "Scan-line interleave". Jednoduchý princip spočíval v tom, že každá karta počítala jeden řádek z výsledného obrázku a tento obraz byl poté ve frame bufferu složen dohromady a celý zobrazen. Jednoduché, rychlé a poněkud nepraktické zejména proto, že bylo třeba užít dvou karet (i když je jasné, že mnohem elegantnější je vícečipové řešení v rámci jedné karty). Další problém bylo to, že karty se propojovaly zvenku analogovou propojkou, která dost často ve vyšších módech degradovala kvalitu obrazu. Technologie VSA je variantou zmíněného. Označení úzce souvisí s novým čipem VSA-100. Tento čip je primárně navržen tak, aby byl možný paralelní provoz - odtud ono "Scalable" tedy rozšiřitelná technologie. Jednotlivý čip VSA-100 má tyto funkční charakteristiky:
Čip je stále vyráběn starší technologií 0,25 mikronů, což bohužel znamená mnohem větší vyzářené teplo.Takhle napsané to vypadá, že čip poněkud zaspal dobu. Zejména fillrate je poněkud nižší, než konkurenční GeForce od nVidie. Nesmíme ovšem zapomínat na možnost paralelního provozu. Podle počtu osazených čipů VSA-100 se liší jednotlivé přírůstky rodiny Voodoo 4/5. Ohlášeny byly dosud : Voodoo 4 4500 PCI/AGP (1 čip, 32 MB RAM), Voodoo 5 5000 PCI (2 čipy, 64 MB RAM), Voodoo 5 5500 AGP (2 čipy, 64 MB RAM) a konečně miláček publika - model Voodoo 5 6000 AGP (4 čipy, 128MB RAM). Z toho všeho pokud vím, je běžně k sehnání Voodoo 5 5500 AGP a jako low-end model Voodoo 4 4500. Nejvyšší model osazený čtyřmi čipy je spíše raritou než běžně prodejným zbožím a dost pochybuji o jeho smyslu. Rovnou zkraje řeknu, že low-end model s jedním čipem dost znatelně zaostává za zbytkem low-end trhu, kterému jasně vévodí Geforce MX od nVidie. Zajímavý je tedy až náš recenzovaný model - Voodoo 5 5500 AGP.
Karta tedy obsahuje dva VSA-100 čipy. Díky tomuto paralelnímu provozu se přeci jen dostává fillrate na optimističtějších 667 miliónů pixelů za sekundu. Osazených 64 MB je třeba chápat jako 32 MB frame buffer pro každý čip zvlášť pokud čip pracuje SLI módu a každý čip renderuje určitý počet řádek. Ano říkám určitý počet řádek, protože protokol SLI je zde poprvé natolik flexibilní, že lze počet řádek počítaných jednotlivými čipy měnit a to dokonce dynamicky za běhu. Toto je výrazný posun oproti tomu co známe z Voodoo 2, kde se čipy {vlastně karty) střídaly po řádcích a jiné nastavení nebylo možné. Zde je možné dle komplexnosti scény, hloubky barev atd. vždy sestavit optimální rozložení počtu počítaných řádek na procesorech v SLI módu.
Druhý možný mód je provoz čipů v režimu T-Buffer. Jestliže SLI je zaměřen na dosažení maximální možné rychlosti, tak T-Buffer je primárně určen k vylepšení kvality renderingu. S jeho pomocí se dají realizovat různé efekty jako je Motion Blur, Defocus, ale co je hlavní, v tomto režimu probíhá FSAA - tedy full scene antialiasing (FSAA). Co je FSAA jsem již někde dříve vysvětloval a prakticky ukazoval na obrázcích z Revoltu v recenzi GeForce 2. Pokud si vzpomínáte, u Geforcí zahlazování probíhalo předpočítáním scény ve vyšším rozlišení a pak zmenšením na požadovanou velikost zprůměrováním okolních bodů. U Voodoo 5 je postup trochu jiný. Čipy jsou rozděleny na master a slave, u V5500 je tedy jeden master a jeden slave čip. V bufferu master čipu je uložen obrázek v požadovaném rozlišení a to je právě místo kde právě FSAA probíhá. Voodoo 5 podporuje dva módy FSAA - 2x a 4x. V případě, že se provádí 2x FSAA, je každý bod obrázku uloženého ve frame bufferu master čipu rozdělen na dva subpixely (pravá a levá polovina). Každý čip poté ve vlastním bufferu propočítá scénu založenou na jednom subpixelu (tedy vlastně počítají oba stejnou scénu pouze relativně posunutou) a výsledek se složí v bufferu master čipu. Je nám jasné, že pokud použijeme FSAA 4x, je původní bod rozdělen na čtyři další a v případě recenzovaného Voodoo 5 5500 chtě nechtě musí každý čip propočítat scénu pro dva subpixely. Optimální je proto megalomanská čtyřčipová verze Vooodoo 5 6000, která práci rovnoměrně rozloží.
Takže v kostce se podívejme na technické specifikace dvoučipového Voodoo 5 5500 v porovnání s konkurencí od Nvidie:
| Vývoj chipů do grafických karet od nVidie | ||||||||||||||||||||||||||||
|
Hodnota fillrate nám kartu orientačně umisťuje výkonově někde mezi Geforci DDR a Geforci GTS, ale testy nám řeknou víc.
Karta
Voodoo 5 5500 je velká karta. Je dlouhá téměř 25 cm, což alespoň mě působilo při instalaci nemalé problémy. Výrobce mé case nepočítal s tak dlouhou kartou v AGP slotu (nedivím se) a tak jsem byl nucen vymontovat plechovou přihrádku na disky a tento posunout do jiné přihrádky o něco výše. Tím jsem ovšem ztratil jakoukoliv šanci na případnou montáž dalšího disku. Je jasné, že jakmile karta zmizí uvnitř je každému jedno, jak je velká. Proto toto berte pouze jako malé varování. Na kartě jsou k vidění dva VSA-100 čipy, každý z nich osazený aktivním chladičem značky AAVID s kuličkovým ložiskem. Jejich kvalita je velmi dobrá, mají tichý chod a jsou dostatečně výkonné. Z boku karty nalezneme zajímavou věc - konektor pro napájení ! Jde o stejný konektor jakým se připojuje napájení např. pro pevný disk Prostě potřebujete pro Voodoo volný extra napájecí kabel ze zdroje. Na kartě je vidět i voltage regulator, což je další fakt, proč je karta tak rozměrná. Orientačně jsem zkusil nabootovat bez připojeného napájecího kabelu a karta vůbec neběží. Proč se 3Dfx rozhodla k tomuto kroku je jasné každému, kdo chvíli sleduje dění okolo 3D akcelerátorů. Moderní čipy mají při provozu značné proudové nároky, které již jsou většinou na hranici možností, co je schopen poskytovat AGP slot a regulátor na základní desce. Často se proto projevuje nekompatibilita s některými staršími deskami, či různá nestabilita, která bývá často způsobená právě nedostatečně dimenzovaným regulátorem napětí. Zde se to tedy řeší razantně tak, že se napájí přímo od zdroje a voltage regulátor napětí má již 3Dfx ve vlastní režii. Mě osobně se toto řešení zdá poměrně elegantní, ale nese sebou pochopitelně extra výrobní náklady.
Dále jsou na kartě paměti SDR 6NS od firmy Hyundai. Jsou v osmi čipech po obou stranách karty. Grafický čip i paměti jsou taktovány na 166 Mhz, rychlost je přímo provázána, takže není možné přetaktovat jádro či paměti zvlášť.
Jediným konektorem je výstup na monitor, žádné televizní či S-Video výstupy se nekonají. Karta byla k testu dodána v provedení OEM, tedy pouze holá karta a CD s ovladači.
Ještě malá poznámka: karta Voodoo 5 5500 nepodporuje režim AGP 4x ! Je to poměrně divné, protože dle specifikace čip toto umožňuje. Možná až Voodoo 5 6000.
Ovladače
Na přiloženém CD nalezneme ovladače 1.01.00, k dispozici na internetu je ovšem novější verze.
1.03.00 - zatím poslední verze ovladačů pro Win9x/Me, slibují zrychlení pro AMD K7 a Intel II/III. Objevuje se v nich zajímavá věc nazvaná Geometry Assist, což je jakási softwarová obdoba T&L jednotky tak, jak ji má nVidia v řadě Geforce. Zatím je podporováno pouze v Direct3D.
Oba tyto ovladače nainstalují Direct3D, OpenGL i GLIDE ovladač.
Další možností co máme, je nahradit originální OpenGL ovladač od 3Dfx jiným, který je vyvíjen nezávisle a jmenuje se WickedGL. Jde o miniport OpenGL zaměřený na 3D hry a obsahující pouze omezenou sadu instrukcí. V současné verzi podporuje 23 her včetně celé řady Quake. Slibuje vyšší rychlost a lepší vizuální kvalitu renderingu oproti originálnímu ovladači. WickedGL je po registraci zdarma ke stažení a podporuje celou řadu Voodoo karet - Voodoo2/3/5, a Voodoo Banshee.
GLIDE
Rozhraní GLIDE je silnou devizou Voodoo karet. Díky přímému přístupu k hardware je v přímém porovnání rychlejší než Direct3D či OpenGL. Bývaly časy, kdy se vyskytovaly hry, které nabízely pouze GLIDE či softwarový rendering. Dnes je již na výběr zpravidla více možností. Vzhledem k některým exkluzivním smlouvám nicméně ještě dnes vycházejí tituly primárně připravované pro GLIDE - z poslední doby zejména Deus-Ex (chodící přes Direct 3D neporovnatelně hůř) a vlastně i Unreal Tournament, který přes GLIDE dosahuje také lepších výsledků. Zatím jak to vypadá se výrobcům stále vyplácí připravovat speciální verzi pro GLIDE, ale podpora znatelně slábne. Do popředí zejména díky Quake 3 Areně jde OpenGL, kde nemá ovšem 3Dfx již tak dobré výsledky (zejména v porovnání s vyspělým ovladačem nVidia). Je třeba připomenout, že GLIDE nepodporuje 32 bitový rendering.
Přetaktování
Karta se nechala stabilně přetaktovat z výchozích 166 Mhz na 180. Přínos tohoto je poměrně malý. Dobré chlazení čipů přetaktování usnadňuje, tak proč toho nevyužít.
Systém
Karta byla testována na této sestavě:
Testy
Staré známé testy zůstávají, nově použijeme Unreal Tournament
Unreal Tournament (UT) byl poměrně důsledně vyvíjen s důrazem na rozhraní GLIDE. Výhodou je ovšem to, že i přesto podporuje běžné rozhraní Direct 3D a dokonce i OpenGL. Uživatelé jiných karet proto mohou použít Direct3D, které většinou rychlejší než OpenGL (většinou vinou nekvalitního OpenGL ovladače). My UT použijeme jednak pro porovnání GLIDE vs. Direct 3D a jednak pro porovnání kvalit Direct3D ovladače od 3Dfx v porovnání s nVidií. K testu jsem proto přizval borce z konkurenční stáje:
Použijeme běžné rozlišení 1024x768 , což je asi konečné rozlišení v UT kohokoliv od majitele TNT2 Ultra až po Geforce 2 (s přiměřeným CPU). V 800x600 je hra rychlá na této konfiguraci skoro stejně a výše nemá smysl jít.
| Voodoo 5 5500 v porovnání Direct 3D a Glide | ||||||||||||||||
|
Je jasně vidět, že Voodoo vítězí díky GLIDE. UT je poměrně zvláštní hra, kde rozdíl dvou či tří frame je poměrně značně patrný - GLIDE verze je bezesporu nejrychlejší. Pokud se ovšem podíváme na Direct 3D, Geforce 2 GTS jasně vede a ve 32 bitech je Voodoo dokonce pomalejší než klasická Geforce DDR. Druhé poučení z toho plynoucí je to, že pokud jste fanoušci UT, tak nemá smysl se honit po high-endu - postačí TNT 2 či Voodoo 3 (GLIDE).
Open GL
Tabulka shrnuje zjištěné výsledky v Q3A pro standardní taktování i pro maximální dosažitelné pro náš kousek - 180 Mhz. Pro porovnání uvádím výsledky cenově srovnatelné karty s konkurenčním čipem GTS2.
| Výsledky testů Voodoo 5 a Geforce 2 GTS v OpenGL | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Jakmile opouštíme bezpečné vody GLIDE, nevypadá to již zdaleka tak dobře. I přetaktované Voodoo 5 má v obvyklých 1024x768 v HQ (32 bitů) cca 20 procentní ztrátu. Je celkově pomalejší ve všech rozlišeních i módech a to celkem podstatně. Tabulku jsem již nechtěl natahovat o Geforci DDR, ale i této se podařilo Voodoo pokořit ve všech zajímavých rozlišeních. Je vidět, že paměti typu DDR slaví úspěchy. Experimentoval jsem s ovladačem WickedGL, ale výsledky byly srovnantelné s originálním ovladačem od 3Dfx. Je to škoda, OpenGL je a bude poměrně v kurzu. Voodoo 5 je zde tedy pomalejší, ale stále bez nejmenších problémů zajistí maximálně plynulou hratelnost v 1024 a 32 bitech či 1280 a 16-ti bitech.. Berme tedy jeho prohru sportovně, nejde tady o přesná čísla ale o hratelnost.
OpenGL - FSAA
Zkusíme, jak se trochu jiný způsob provádění FSAA oproti nVidiím projeví na rychlosti v OpenGL. Jenom připomenu, že ani Geforce 2 GTS nezajistí na nVidiích plynulou hratelnost výše než 640x480 se zapnutým 2x FSAA. Quake 3 Arena je nejspolehlivější benchmark, budeme se ho proto držet i zde. V ovladačích lze nastavit FSAA zvlášť pro Direct 3D i pro OpenGL a jeho typ - na výběr je FSAA 2x a FSAA 4x. Výsledky jsou zajímavé.
| Rychlost FSAA v OpenGL u Voodoo 5 | ||||||||||||||||||||
|
Tak tohle je opravdu mnohem lepší než na nVidiích. 3Dfx verze FSAA je přece jenom použitelná! Lze dokonce hrát 800x600 s 4x FSAA (Fast) v solidní rychlosti - zejména po přetaktování. Pro ty, co se ošklíbají musím říci, ze toto rozlišení se vizuální kvalitou bez problémů vyrovná 1024x768 bez FSAA a podle mě je dokonce kvalitnější. Žádné zubaté hrany a podobné efekty, zahlazení je téměř dokonalé. Zahlazení pomocí FSAA 2x je již místy nedokonalé, ale zato lze nasadit až rozlišení 1024x768 (Fast).
3D Mark 2000
| Direct 3D výsledky Voodoo 5 vs. Geforce 2 GTS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pozn.: test byl proveden v 3D Mark 2000 (Direct3D multitexturing, VSync OFF, Sound OFF ), Detonator 3 |
I když 3D Mark jako benchmark má své mouchy, jako vodítko se dá použít. Jednak musím říci, že nová funkce v ovladačích ´Geometry Assist´ - jakási obdoba T&L jednotky je zatím úplně bez žádoucího efektu. Tyto výsledky jsou bez použití tohoto nastavení, protože jinak následoval další tragický propad framerate. Dále se mi nepodařilo dokončit test 1600x1200 ve 32 bitech (ne, že by na tom nějak záleželo). I přesto, že v 32 bitových módech má Voodoo nepatrně vyšší multitexture fillrate, tento se nějak pozitivně neprojevuje ve vlastních praktických výsledcích. V obou testech simulovaných her co jsou v 3D marku k dispozici zaostává, jak je vidět z tabulky. Opět žádná sláva. Při testování v konkrétních hrách jsem ovšem rozhodně neměl pocit, že Voodoo zaostává. Problémem je spolehlivý a dobrý benchmark pro Direct 3D. Jinak Voodoo v rozlišení 1024 a 32 bitech ve všem co jsem testoval fungovalo s velkou pohodou.
Hodnocení
Voodoo 5 5500 je pro firmu 3Dfx po Voodoo 3 opravdu velkým krokem dopředu. Konečně přináší 32 bitový rendering, T-Buffer efekty ale hlavně použitelné FSAA. Ovladače jsou solidní a bezproblémové, žádný sebemenší náznak nekompatibility jsem při testech nezpozoroval. Nezapomínejme na rozhraní GLIDE. Na druhou stranu je karta poněkud méně skladná, implementace AGP je nekompletní (chybí AGP 4x a AGP texturing) ale hlavně téměř ve všech provedených testech zaostává. Není to pomalá karta, poskytuje bezproblémovou framerate, ovšem pokud je cena jen o něco nižší než karta s Geforcí GTS2, je těžké se pro Voodoo rozhodnout. Rád si poslechnu Vaše názory v diskusním fóru.
Recenzovanou grafickou kartu 3Dfx Voodoo 5 5500 nám za účelem testování laskavě zapůjčila firma ProCa, Praha.
