کارت گرافیک Voodoo3

Voodoo3 سری کارت‌های گرافیک مخصوص بازی رایانه‌ای بود که توسط 3dfx Interactive طراحی و تولید می‌شد. این خانواده جانشین خط پرچمدار Voodoo2 به شمار می‌رفت و از نظر معماری، بیش از هر چیز بر پایه کارت قدیمی‌تر Voodoo Banshee شکل گرفته بود.

Voodoo3 در نمایشگاه COMDEX سال ۱۹۹۸ معرفی شد و در اوایل ۱۹۹۹ وارد فروشگاه‌ها شد. این سری همچنین نخستین محصولی بود که پس از ادغام STB Systems با 3dfx به تولید رسید.

تاریخچه

هسته گرافیکی Avenger درست پس از Banshee در دستور کار 3dfx قرار گرفت. با این حال، بدمدیریتی در 3dfx باعث شد پروژه نسل بعدی با نام Rampage با تأخیرهای سنگینی روبه‌رو شود؛ تأخیرهایی که در نهایت برای سرنوشت کل شرکت فاجعه‌بار از آب درآمد.

از آنجا که Rampage از پیش به تأخیر افتاده بود، Avenger به‌عنوان گزینه‌ای سریع‌تر برای ورود به بازار در اولویت قرار گرفت. این هسته در عمل چیزی فراتر از Banshee نبود، فقط یک واحد دوم نگاشت بافت یا TMU به آن اضافه شده بود؛ همان قابلیتی که Banshee در مقایسه با Voodoo2 از دست داده بود.

به همین دلیل، Voodoo3 را می‌توان نسخه‌ای از Voodoo2 دانست که شتاب‌دهنده ویدئویی ۲بعدی ۱۲۸بیتی در آن یکپارچه شده و فرکانس کاری‌اش تقریباً دو برابر شده بود.

معماری و عملکرد

یکی از بحث‌برانگیزترین ویژگی‌های Voodoo3 محدودیت خروجی رنگ ۱۶بیتی آن بود. اما واقعیت فنی پیچیده‌تر از این حرف‌ها بود. Voodoo3 در واحد‌های نگاشت بافت و خط لوله پیکسلی با دقت کامل ۳۲بیتی کار می‌کرد؛ یعنی ۸ بیت برای هر کانال رنگ و توان پردازش حدود ۱۶.۷ میلیون رنگ. این موضوع آن را از محصولات پیشین 3dfx و بسیاری از رقبای هم‌دوره متمایز می‌کرد.

برای صرفه‌جویی در فضای framebuffer، خروجی نهایی رندر با تکنیک دیترینگ به ۱۶ بیت کاهش پیدا می‌کرد. این روش کیفیت بهتری نسبت به اجرای کاملاً ۱۶بیتی ارائه می‌داد، اما همین موضوع بحث‌های زیادی درباره کیفیت واقعی تصویر ایجاد کرد.

مبدل RAMDAC کارت، تصویر پردازش‌شده را از framebuffer می‌گرفت و سیگنال قابل نمایش برای مانیتور را تولید می‌کرد. این بخش با فیلتر جعبه‌ای ۲×۲ یا فیلتر خطی ۴×۱ روی تصویر دیترینگ‌شده، رنگ ۲۴بیتی اصلی را تا حد زیادی بازسازی می‌کرد. 3dfx کیفیت خروجی نهایی را معادل «22-bit» معرفی کرد.

به همین دلیل، محتوای framebuffer Voodoo3 نماینده کامل خروجی نهایی نبود و اسکرین‌شات‌ها هم همیشه کیفیت واقعی تصویر را نشان نمی‌دادند. کیفیت نهایی این کارت در عمل به خروجی‌های ۲۴بیتی Nvidia RIVA TNT2 و ATI Rage 128 نزدیک‌تر از چیزی بود که تصاویر خام ۱۶بیتی القا می‌کردند.

سازمان داخلی Avenger پیچیدگی زیادی نداشت. در بخش آماده‌سازی هندسه، این هسته از guardband clipper بهره می‌برد؛ قابلیتی که بعدها بخشی از سخت‌افزارهای transformation and lighting یا همان T&L شد. خط لوله پیکسلی اما طراحی متداول تک‌ارسال و دوبافتی داشت و تقریباً شبیه Voodoo2 بود، با این تفاوت که می‌توانست داده‌های تصویری ۳۲بیتی را پردازش کند.

از دیگر ویژگی‌های مهم Avenger می‌توان به شتاب‌دهنده GDI 128بیتی اشاره کرد که نخستین‌بار در Banshee معرفی شده بود. همین موتور ۲بعدی باعث شد Voodoo3 یکی از کارت‌های ویدئویی پرقدرت نسل خود در پردازش‌های غیربازی نیز به شمار بیاید.

مدل‌های Voodoo3 2000، 3000 و 3500 عمدتاً از نظر فرکانس کاری تفاوت داشتند و حافظه و هسته آن‌ها به‌صورت هم‌گام کار می‌کردند. فرکانس این سه مدل به‌ترتیب ۱۴۳، ۱۶۶ و ۱۸۳ مگاهرتز بود.

این اختلاف فرکانس به مدل‌های 3000 و 3500 در نرخ پرکردن چندبافتی برتری نظری قابل‌توجهی نسبت به رقیب اصلی‌شان، یعنی RIVA TNT2 با فرکانس ۱۲۵ مگاهرتز، می‌داد. با این حال، RIVA TNT2 در نرخ پرکردن تک‌بافتی تقریباً دو برابر Voodoo3 عمل می‌کرد.

تفاوت اصلی در معماری این بود که Voodoo3 فقط یک خط لوله چندبافتی داشت، اما سری TNT دو خط لوله تک‌بافتی را کنار هم استفاده می‌کرد. در نتیجه، Voodoo3 در بازی‌هایی که از چندبافت‌دهی استفاده نمی‌کردند، دچار ضعف می‌شد.

بردهای 2000 و 3000 معمولاً از نظر پشتیبانی از خروجی تلویزیون با یکدیگر تفاوت داشتند. بردهای 3500 علاوه بر آن، تیونر تلویزیون و طیف گسترده‌تری از ورودی‌ها و خروجی‌های ویدئویی ارائه می‌کردند.

در زمان عرضه، بازی‌های چندبافتی مدرنی مانند Quake III Arena و Unreal Tournament در محدوده عملکرد Voodoo3 قرار می‌گرفتند، چون رقیب اصلی آن هنگام عرضه هنوز RIVA TNT قدیمی‌تر بود. اما RIVA TNT2 خیلی زود وارد بازار شد و از آن پس، دو کارت در نتایج بنچمارک بارها جای یکدیگر را می‌گرفتند.

با وجود اینکه Voodoo3 جایگزین Voodoo2 محسوب می‌شد، در مقایسه‌های مستقیم اغلب از کارت‌های Voodoo2 با پیکربندی SLI شکست می‌خورد.

Voodoo3 در سراسر عمر تجاری خود تا حدی از نظر عملکرد رقابتی باقی ماند، اما سرانجام با ورود Nvidia GeForce 256 و ATI Radeon به‌طور کامل از نظر عملکرد پشت سر گذاشته شد. 3dfx برای جبران این عقب‌ماندگی، Voodoo 5 ناکام را معرفی کرد.

3dfx Velocity

3dfx در ادامه، خانواده‌ای از کارت‌های تجاری و اقتصادی را بر پایه تراشه Voodoo3 Avenger عرضه کرد. این شرکت پس از خرید STB Systems، چند برند شناخته‌شده را نیز به دست آورد.

برند Velocity سال‌ها برای سازندگان سیستم‌های OEM جذاب بود. بردهایی مانند STB Velocity 3D مبتنی بر S3 Graphics ViRGE VX و Velocity 128 مبتنی بر Nvidia RIVA 128 در بسیاری از سیستم‌های آماده شرکت‌هایی مانند Gateway استفاده می‌شدند.

کارت‌های 3dfx Velocity فقط ۸ مگابایت حافظه داشتند، در حالی که Voodoo3 معمولی به ۱۶ مگابایت حافظه مجهز بود. علاوه بر این، یکی از TMUها غیرفعال بود و همین موضوع کارت را از نظر عملکرد به Banshee نزدیک‌تر می‌کرد.

کاربران مشتاق بعدها فهمیدند که می‌توان با یک تغییر ساده در رجیستری ویندوز، TMU غیرفعال را فعال کرد. فرکانس کاری این بردها نیز روی ۱۴۳ مگاهرتز تنظیم شده بود؛ دقیقاً برابر با Voodoo3 2000.

درایورها

آخرین بسته درایور رسمی Voodoo3 برای Win9x نسخه 1.07.00 بود و برای Windows 2000 آخرین نسخه رسمی، 1.03.00 معرفی شد. پشتیبانی از دو مانیتور نیز با نسخه V1.1.3b برای Mac OS 8 و 9 ارائه شد.

پس از تعطیلی 3dfx، کاربران وفادار این شرکت درایورهای شخص ثالثی برای Windows 98، 98SE، 2000، Me و XP توسعه دادند. درایورهای Windows XP هنوز هم از سوی مایکروسافت برای دانلود در دسترس‌اند.

مدل‌ها

کارت‌های 3dfx Velocity در بازی‌های OpenGL و Glide فقط یک TMU فعال دارند، اما در بازی‌های DirectX هر دو TMU فعال می‌شوند.

تراشه‌های رقیب

• Nvidia RIVA TNT2
• ATI Rage 128
• Matrox G400
• S3 Graphics Savage4

منابع و موضوعات مرتبط

• 3dfx Interactive
• کارت‌های گرافیک