Kommer ihåg Nvidia GeForce 256, den första grafikprocessorn för PC-spel

Det är ett bevis för Nvidias marknadsföringsteam att ett av deras modeord har blivit vanligt språkbruk. Inte bara den första generationen Nvidia GeForce 256 introducerar oss för sitt numera kända varumärke av GeForce spelgrafik, men det förde också med sig termen “GPU” till speldatorn.

En initial som vi nu använder som en förkortning för vilket PC-grafikchip som helst, eller till och med ett av de bästa grafikkorten, föddes på PC:n som en Nvidias marknadsföringsslogan. För att ge dig en uppfattning om hur länge sedan detta var, introducerades jag för termen “GPU” i ett pressmeddelande på papper samma vecka som jag började mitt första tekniska journalistjobb i september 1999.

Vi fick inga pressmeddelanden via e-post då; De skickades fysiskt till oss och redaktionsassistenten sorterade dem alla i en låda som teamet noggrant kunde undersöka. “I en händelse som inleder en ny era av PC-interaktivitet, introducerade Nvidia idag GeForce 256, världens första grafikprocessorenhet (GPU),” sa han.

Vid den tiden tyckte jag att det verkade pompöst: hur kunde den här nykomlingen på 3D-grafikscenen ha modet att tro att det kunde förändra språket för PC-grafik? Men nu ser jag att det var marknadsföringsgeni. “GPU:n” satt inte bara kvar i decennier framöver, utan det innebar också att Nvidia var det enda företaget med en GPU för PC vid den tiden.

Nvidia GeForce 256: VisionTek GeForce 256 AGP grafikkort med SDR-minne

GeForce 256 Transformation och belysning

Faktum är att Nvidias första GPU hanterade 3D-grafik helt annorlunda än sina kollegor vid den tiden, så det är dags för en liten historielektion. Om vi ​​vill förstå vad som gjorde den första GeForce GPU så speciell, måste vi först ta en titt på tidens 3D-kanaler.

Det var oktober 1999 och de första 3D-acceleratorerna hade bara varit i drift i några år. Fram till mitten av 1990-talet renderades 3D-spel som Doom och senare Quake helt i mjukvara av processorn, det senare var ett av de första spelen som krävde en flyttalsenhet.

Om du vill visa en 3D-modell måste du gå igenom grafikprocessen, som i detta skede sköttes av CPU:n. Det första steget är geometri, där CPU:n bestämmer positionering (där polygonerna och hörnen är placerade i förhållande till kameran) och belysning (hur polygonerna kommer att se ut under scenbelysningen). Den första involverar matematiska transformationer och kallas allmänt “transformation” och de två processerna tillsammans kallas “transformation and illumination” eller T&L för kort.

När geometrin väl har definierats är nästa steg att fylla områdena mellan hörnen, kallad rastrering, och pixelbearbetningsoperationer som djupjämförelse och textursökning. Detta är naturligtvis en enorm förenkling av dåtidens 3D-grafikprocess, men det ger dig idén. Vi började med att processorn skötte hela grafikprocessen från början till slut, vilket resulterade i låg upplösning, tjock grafik och dålig prestanda.

Sedan hade vi de första 3D-acceleratorerna, som 3dfx Voodoo och VideoLogic PowerVR-korten, som tog hand om de sista stegen i processen (rasterisering och pixelbearbetning) och avsevärt förbättrade spelens utseende och prestanda, samtidigt som de inledde dess Utbredd användning. av trianglar istället för polygoner för 3D-rendering.

Eftersom CPU:n inte längre behöver hantera alla dessa operationer och dedikerad hårdvara gör jobbet, kan du rendera 3D-spel med högre upplösningar med fler detaljer och snabbare bildhastigheter. Vid det här laget gjorde CPU:n fortfarande en hel del arbete. Om du ville spela 3D-spel behövde du fortfarande en anständig CPU.

Nvidia hade som mål att ändra detta med sin första “GPU”, som kunde bearbeta hela 3D-grafikprocessen, inklusive de inledande stadierna av geometri för transformation och belysning, i hårdvara. CPU:ns enda jobb då var att bestämma vad som skulle renderas och vart det tog vägen.

Nvidia GeForce 256: ATi Rage Fury Maxx

GeForce 256 vs 3dfx Voodoo 3

Som med all ny grafikteknik, så rörde sig naturligtvis branschen inte omedelbart mot Nvidias T&L-modell av hårdvara. Vid det här laget var det enda riktiga sättet att se det i aktion i DirectX 7 att köra helikoptertestet i början av 3DMark2000, även om vissa spel som använder OpenGL 1.2 också stödde det.

Det sistnämnda inkluderade Quake III Arena, men det här spelets kravlösa karaktär gjorde att det praktiskt taget fungerade lika bra med T&L-mjukvaran. DirectX 7 krävde inte heller hårdvaruaccelererad T&L för att köras; Du kunde fortfarande köra DirectX 7-spel med hjälp av T&L-mjukvaran beräknad av CPU:n, men det var inte lika snabbt.

Men GeForce var fortfarande ett formidabelt grafikchip oavsett om du använde T&L-hårdvara eller inte. Till skillnad från 3dfx Voodoo 3 kunde den rendera i både 32-bitars och 16-bitars färg (liksom Nvidias Riva TNT2 gjorde innan den), hade 32 MB minne jämfört med de vanligare 16 MB och överträffade även sina konkurrenter i de flesta fall . spela tester med stor marginal.

ATis (nu AMD) svar vid den tiden var ett brute force-tillvägagångssätt, som placerade två av sina Rage 128 Pro-chips på ett kretskort för att skapa Rage Fury Maxx, med alternativ frame-rendering (varje grafikchip hanterade alternativa ramar i sekvens). (Observera att jag inte använder termen ‘GPU’ här!) för att påskynda prestanda. Jag testade det kort efter släppet av GeForce 256 och det höll säkert.

Nvidia GeForce 256: 3dfx Voodoo5 5500

GPU vinner

Emellertid tog Rage Fury Maxx sin framträdande plats kort efter, när Nvidia släppte DDR-versionen av GeForce i december 1999, som bytte ut SDRAM som användes i den ursprungliga GeForce 256 med höghastighets DDR-minne. Vid den tidpunkten hade Nvidia vunnit prestationsstriden: inget annat kunde konkurrera.

Det tog också ett tag för alla andra att komma ikapp, och vid det här laget svor flera personer i branschen fortfarande att CPU:ernas ständigt ökande hastighet (vi hade precis passerat 1 GHz-barriären) innebar att T&L-mjukvaran skulle vara bra . – Vi kunde bara fortsätta med en delvis accelererad 3D-pipeline.

När 3dfx förberedde sig för lanseringen av Voodoo 5 år 2000, minns jag att de hade en FAQ på webbplatsen. På frågan om Voodoo 5 skulle ha stöd för T&L-programvara, sa 3dfx: “Voodoo4 och Voodoo5 har stöd för T&L-programvara.” Inte medvetet oärligt, men varje 3D-grafikkort kunde stödja T&L-programvara vid den här tiden (CPUn gjorde det); det verkade som att svaret var där för att i smyg föreslå funktionsparitet med GeForce 256.

Faktum är att det enda andra grafikföretaget som hittade en anständig konkurrent inom rimlig tid var ATi, som släppte den första Radeon ett halvår senare, komplett med T&L-hårdvarustöd. Samtidigt lyckades 3dfx Voodoo och VideoLogic PowerVR-linjerna aldrig få hårdvarustöd för T&L på skrivbordet, och Voodoo 5- och Kyro II-chippen kör fortfarande T&L i mjukvara.

Men 3dfx tog fortfarande en brute force-strategi: kedjade VSA-100-chips i SLI-konfiguration i sin kommande 3dfx Voodoo 5. Voodoo 5 5500 kom äntligen ut på marknaden sommaren 2000, med två chips, långsamt SDRAM-minne och ingen hårdvara T&L. Den kunde hålla jämna steg med den ursprungliga GeForce i vissa tester, men vid det laget hade Nvidia redan förfinat sin DirectX 7-hårdvara ytterligare och släppt GeForce 2 GTS.

I slutet av året, och efter en rad juridiska strider, gick 3dfx i konkurs och Nvidia köpte dess tillgångar. GeForce och GPU-konceptet hade vunnit.

Vi hoppas att du gillade den här personliga tillbakablicken på den första Nvidia GeForce GPU:n. För fler artiklar om PC:ns uråldriga historia, kolla in vår retro PC-tekniksida, samt vår guide om hur man bygger en retrospeldator, där vi går igenom all hårdvara du behöver.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *