[1994 - 2000]
История компании 3dfx

В 1994 году появилась компания 3dfx. Компания была основана тремя выходцами из из Silicon Graphics (SGI) — Росс Смит (Ross Smith), Гари Таролли (Gary Tarolli) and Скотт Селлерс (Scott Sellers). Чуть позже к ним присоединился Гордон Кампбелл (Gordie Campbell) из компании TechFarm.

Изначально компания занималась разработкой чипов для игровых автоматов. Своих производственных мощностей у неё не было. Производством занимались сторонние компании.

В то время благодаря аркадным автоматам игроки могли ознакомиться с последними достижениями в 3D-играх и 3D-технологиях. Очевидно, что здесь 3dfx делала успехи, поскольку её разработками заинтересовались производителей игровых приставок. И компания начала внедрять свои чипы в игровые приставки, такие как Sony PlayStation, Nintendo 64 и Sega Saturn.

Наступил 1996 год. И тут 3dfx оказалась в нужное время и в нужном месте. Компания решила разработать чип для обработки трехмерной графики для персонального компьютера.

Результатом работы компании стал 3Д-ускоритель Voodoo Graphics. Для ускорителя был разработан свой программный интерфейс - Glide, отличающийся от прочих простотой для программистов и скоростью работы в играх.

Имеющийся изначальный опыт и удачный старт 3dfx на рынке ускорителей графики позволил со временем занять ~80% этого рынка. А аббревиатура "3dfx" стала синонимом названия "3Д-ускоритель".

К концу 1996 года цены на ОЗУ типа EDO снизились настолько, что 3dfx получила возможность выйти на рынок пользовательского оборудования ПК с агрессивной ценовой политикой относительно существовавших 3D-решений для компьютеров. Технологии Voodoo рекламировались как новая эпоха высокопроизводительной и высококачественной трёхмерной графики для компьютерных игр.

На типичной плате расширения Voodoo Graphics PCI располагались цифро-аналоговый преобразователь, процессор кадрового буфера, процессор наложения текстур, а также 4 мегабайта (МБ) ОЗУ типа EDO. ОЗУ и графические процессоры работали на частоте 50 МГц. Так как плата могла осуществлять ускорение только трёхмерной графики, то пользователю требовалось наличие традиционной 2D-видеокарты для обычного двухмерного ПО. Эта видеокарта подключалась ко входу видеоконтроллера Voodoo переходным VGA кабелем. Монитор подключался во второй (выходной) разъём Voodoo.

Для первого 3Д-ускорителя 3dfx разработала новый программный интерфейс - Glide, который был гораздо проще для программистов в разработке компьютерных игр и работал быстрее, чем уже появившиеся тогда Direct 3D и OpenGL. Glide не содержал ничего сверх возможностей оборудования Voodoo.

В начале существования 3D-ускорителей и видеокарт реализации Direct3D и OpenGL либо не существовали, либо были в начальной стадии разработки, а сами компьютеры были достаточно медленные и с небольшим объёмом памяти. Обработка служебных данных уровня абстракций на деле чрезмерно снижала производительность. Чтобы избежать этого, 3dfx создала себе серьёзное преимущество в виде Glide, специально созданной с учётом особенностей оборудования Voodoo, а потому не подверженной низкой производительности как в случае с уровнем абстракций.

Хотя под Glide вышло достаточно много популярных игр, поворотным моментом в популяризации Voodoo Graphics стал выход драйвера MiniGL. Этот драйвер был разработан специально для возможности реализации аппаратного ускорения игры Quake на ускорителях от 3dfx (такая версия называлась GLQuake). Драйвер содержал реализацию API OpenGL в объёме, использованном в GLQuake.

К началу 2000-х годов вычислительные мощности среднестатистического нового ПК стали достаточными для нормальной производительности Direct3D и OpenGL, поэтому рынок наполнился множеством новых 3D-видеокарт. Быстрая популяризация стандартизированных API среди разработчиков игр, а также закрытие самой 3dfx сделали Glide устаревшей технологией.

В 1997 году 3dfx представила комбинацию чипсета Voodoo Graphics и чипсета двухмерной графики, что снимало для пользователя необходимость приобретения отдельной VGA видеокарты. Большинство изготовленных видеокарт использовали двухмерный компонент AT25/AT3D от Alliance Semiconductor, однако существует некоторое количество видеокарт с установленными 2D-микросхемами Macronix.

Спецификации Voodoo Rush были аналогичными Voodoo Graphics, но производительность такого же уровня не достигала. Это объясняется тем, что чипсет Voodoo Rush и CRTC двухмерного чипсета использовали одну память и конкурировали при обращении к ней, что снижало быстродействие. Более того, чипсет Voodoo Rush не был выведен непосредственно на шину PCI, а его программирование осуществлялось через связанные регистры двухмерного чипсета. Как и Voodoo Graphics, этот чипсет также не работал с прерываниями, поэтому драйвер должен был постоянно опрашивать чипсет на предмет окончания выполнения команды. Взаимодействие с чипсетом не напрямую, а через двухмерный чипсет вызывало увеличение потока служебных данных и приводило к повышению нагрузки на интерфейс PCI. Как правило, в одинаковых условиях производительность была примерно на 10 % ниже Voodoo Graphics, а в оконном режиме могла снижаться ещё сильнее. Позже компания Hercules в попытке преодолеть недостатки чипсета выпустила видеокарту, работающую на повышенной на 10 % частоте и содержащую 8 МБ ОЗУ.

Видеокарта, в которой были решены проблемы с памятью и устранены ошибки работы с PCI, была основана на двухмерном чипсете Cirrus Logic. Но на рынке она встречалась редко.

В целом из-за озвученных проблем видеокарты продавались очень плохо, и их производство прекратилось в течение года. Следующая попытка выйти на рынок интегрированных 2D+3D-видеокарт была предпринята 3dfx в 1998 с чипсетом Banshee.

В 1998 году 3dfx выпустила последователя Voodoo Graphics — чипсет Voodoo2. Новый чипсет в целом унаследовал архитектуру без изменений, однако был добавлен второй текстурный процессор, что позволило отрисовывать две текстуры за один проход.

Voodoo2 состоял из трёх микросхем и по-прежнему требовал внешней двухмерной видеокарты, тогда как имевшиеся на тот момент продукты конкурентов (такие как ATI Rage Pro, Nvidia RIVA 128 и Rendition Verite 2200) являлись интегрированными 2D+3D-видеокартами, выполненными в единой микросхеме. Несмотря на некоторые другие недостатки, такие как дизеринг 16-битного цвета в трёхмерном режиме и максимальное рабочее разрешение 800×600, Voodoo2 обладал большей производительность по сравнению с конкурентами.Благодаря этому продажам Voodoo2 сопутствовал большой успех. Пользователи предпочитали Voodoo2 ещё и потому, что могли дополнить его другой высококачественной двухмерной видеокартой, тогда как качество и быстродействие этого компонента некоторых конкурентных интегрированных решений вызывало вопросы.

Ближе к концу 1998 года 3dfx выпустила чипсет Banshee, цена на который была снижена относительно Voodoo2 ввиду высокой степени интеграции компонентов, обладающий более совершенными функциями, включая ускорение двухмерной графики. Данный чипсет должен был удовлетворить нарастающий запрос потребительского рынка.

Banshee — чипсет, построенный на одной микросхеме, состоял из двухмерной видеокарты с частичной интеграцией микросхем Voodoo2 (использовался лишь один текстурный процессор). Из-за этой особенности в сценах с обилием полигонов, имеющих несколько текстур, производительность Voodoo2 была существенно выше. Впрочем, в сценах с только однотекстурными полигонами Banshee мог даже опережать Voodoo2 ввиду более высокой частоты и большей скорости заполнения пикселей. Несмотря на в целом меньшую популярность, нежели Voodoo Graphics или Voodoo2, Banshee продавалась вполне успешно.

Ускорение 2D в Banshee было первым опытом 3dfx с подобным оборудованием, и опыт был вполне удачный. Banshee конкурировал с быстрейшими 2D-ядрами от Matrox, Nvidia и ATI. Модуль ускорителя 2D состоял из двухмерного 128-битного процессора GUI и 128-битного ядра VESA VBE 3.0. Чипсет качественно ускорял DirectDraw, а также полностью аппаратно поддерживал Windows Graphics Device Interface (GDI), включая операции с 256-цветным растром и третичные функции, а также аппаратное ускорение полигонов. В тестах с нуль-драйвером Windows NT видеокарты Banshee в режиме 2D показали производительность, близкую к теоретически достижимому максимуму.

Когда Nvidia только начала запускать продукты, нацеленные на рынок компьютерных плат расширения подобно 3dfx Voodoo, она уже обладала крепкими позициями на рынке OEM. Чипсет Nvidia RIVA TNT был продуктом, подобным Banshee, но обладал двумя ключевыми преимуществами: большая производительность в 3D и поддержка вывода 3D-изображения в 32-битом цвете. 3dfx, наоборот, заключила лишь единичные OEM контракты, так как её чипсет Banshee был незначительно востребован на рынке OEM.

В 1999 году 3dfx выпускает следующее поколение своих, теперь уже видеокарт, - Voodoo 3 и Velocity. К сожалению, или к счастью, архитектура новых чипов не отличалась от Voodoo 2 и практически не отличалась от самого первого чипа 3Д-ускорителя для персонального компьютера - Voodoo Graphics, за исключением двух текстурных модулей. Чипы по-прежнему поддерживали только 16-битный цветовой 3Д-режим, в то время, как конкуренты обеспечивали и 32-битный режим рендеринга и вырастали в производительности (Nvidia Riva TNT, TNT2, Geforce 256, видеокарты S3, ATIn).

Последний выпуск видеокарт 3dfx. В архитектуре чипа (VSA-100) произошли некоторые изменения: был добавлен ещё один конвейер рендеринга. Включена поддержка 32-битного цвета в 3Д режиме. Впервые добавлена возможность аппаратного сглаживания изображения (2xFSAA). 24 битный Z-Buffer. 8 битный буфер шаблонов. Поддержка текстур размером до 2048x2048 и поддержка компрессии текстур DXTC (только в DirectX) и FXT1. Видеокарты выпускались с разными интерфейсами: AGP и PCI.

Компания всячески старалась удержать свои продукты конкурентоспособными и выбрала не верный путь. Дело в том, что новый чип - VSA-100 хоть и обзавёлся качественно новыми возможностями 3Д-рендеринга, но обладал низкой производительностью по сравнению с конкурентами, отличающейся до полутора раз. Компания собиралась наращивать производительность своих видеокарт путём увеличения количества чипов на одной плате. Архитектура VSA-100 позволяла совместно работать максимально 32-м чипам.

3dfx выпустил две многочиповые видеокарты: Voodoo 5 5500 и Voodoo 5 6000. Первая содержала 2 чипа, а вторая - 4 чипа. Voodoo 5 5500 не могла конкурировать с конкурентом от Nvidia - Geforce 2 GTS и существенно отставала в производительности, но стоимость её была сравнимо одинакова. Voodoo 5 6000 могла конкурировать в производительности и с Nvidia Geforce 2 GTS и с более быстрой Nvidia Geforce 2 Ultra. Но цена Voodoo 5 6000 составляла уже 600$. Карта требовала внешнего блока питания, была чрезмерно длинной и помещалась не во все корпуса, более того, содержала в себе ошибки. В прочем эта карта так и не поступила в продажу. Было выпущено лишь несколько опытных экземпляров, которые разошлись по рукам коллекционеров и фанатов 3Dfx.

Один чип VSA-100 потребляет 15 Ватт энергии. Можно подсчитать, сколько бы потребляла видеокарта с 32-мя чипами: 15 * 32 = 480 Ватт. Это неприлично много даже по сегодняшним меркам (на 2016 год). Оставим риторическим вопрос о том, куда поместить эти 32 (да, хотя бы 16) чипов на карте и, как её охлаждать. Конечно, спустя какое-то время, станет очевидным, что это был тупиковый путь развития для компании. Рынок 3Д-ускорителей диктовал иные условия.

К сожалению (всё-таки к сожалению) 3dfx (а после ребрендинга - 3Dfx) не развивала архитектуру своих чипов и не отслеживала должным образом развитие продуктов своих конкурентов. Что привело к краху компании и покупке её компанией-конкурентом - Nvidia.

Уже после выпуска Voodoo 4 4500 некоторые кредиторы компании 3Dfx потребовали инициировать процедуру банкротства, поскольку продажи видеокарт Voodoo 3 падали, а Voodoo 4 не могли составить достойную конкуренцию на рынке и спасти компанию от банкротства. В отчаянной попытке спасти положение, 3dfx приобретает маленькую, но обладающую хорошим научным потенциалом, компанию Gigapixel.

3dfx при любом исходе процесса не смогла бы сохраниться как единая компания в прежнем виде. Вместо этого было принято решение продать представляющие ценность активы компании Nvidia, что де-факто стало бы ликвидацией компании. Историю заключения соответствующего соглашения между 3dfx и Nvidia можно прочитать в отчётности компаний того времени. Справедливость и законность сделки (относительно прав кредиторов 3dfx и процесса банкротства) рассматривались в судах в феврале 2009 года, то есть через 9 лет после её совершения. Бо́льшая часть инженерно-технического персонала, задействованного в работе над проектом с кодовым названием Rampage, наследником VSA-100, осталась работать на своих местах, и была переведена на проект, результатом которого стали видеокарты серии GeForce FX. Некоторая группа разработчиков присоединилась к ATI, привнеся свои знания, на которых была основана серия Х видеокарт, а также разработана технология CrossFire, являющаяся другой интерпретацией технологии 3dfx SLI.

Стоимость сделки по покупке Nvidia 3Dfx составила, по разным источникам, от 24 до 70 млн. долларов США.

После приобретения активов 3dfx вышел релиз Nvidia, в котором она отказывалась от предоставления технической поддержки по продуктам 3dfx. Nvidia предложила лишь ограниченную по времени программу обмена оборудования 3dfx на продукты Nvidia, имевшие равноценную производительность. 15 декабря 2000 года в своем последнем пресс-релизе компания выступает со словами извинения перед своими потребителями. Заявление о банкротстве 3dfx находится в архиве Федерального Апелляционного Суда США по Девятому Округу, раздел обращений, документ #11-15189.