La Voodoo 5 fue la última y más potente línea de tarjetas gráficas lanzada por 3dfx Interactive . Todos los miembros de la familia se basaban en el procesador gráfico VSA-100. [1] Solo la Voodoo 4 4500 de un solo chip y la Voodoo 5 5500 de doble chip llegaron al mercado.
El chip gráfico VSA-100 es un descendiente directo de "Avenger", más conocido como Voodoo3 . Fue construido sobre un proceso de fabricación de semiconductores de 250 nm , al igual que con Voodoo3. Sin embargo, el proceso fue modificado con una sexta capa de metal para permitir una mejor densidad y velocidad, y los transistores tienen una longitud de compuerta ligeramente más corta y un óxido de compuerta más delgado . VSA-100 tiene un recuento de transistores de aproximadamente 14 millones, en comparación con los ~8 millones de Voodoo3. El chip tiene un caché de texturas más grande que sus predecesores y las rutas de datos tienen 32 bits de ancho en lugar de 16 bits. Los cálculos de renderizado tienen 40 bits de ancho en VSA-100, pero los operandos y los resultados se almacenan como 32 bits. [2] [3]
Uno de los objetivos de diseño del VSA-100 era la escalabilidad. El nombre del chip es una abreviatura de "Arquitectura escalable Voodoo". Al utilizar uno o más chips VSA-100 en una placa, [2] [4] los diversos segmentos del mercado de tarjetas gráficas se satisfacen con un único diseño de chip gráfico. En teoría, se podrían ejecutar entre 1 y 32 [ cita requerida ] GPU VSA-100 en paralelo en una única tarjeta gráfica, y la tasa de llenado de la tarjeta aumentaría proporcionalmente. En las tarjetas con más de un VSA-100, los chips se vinculan mediante la tecnología Scan-Line Interleave (SLI) de 3dfx. [1] [2] Una desventaja importante de este método de escalado del rendimiento es que varias partes del hardware se duplican innecesariamente en las tarjetas y la complejidad de la placa aumenta con cada procesador adicional.
3dfx cambió el flujo de renderizado de un flujo de píxeles con dos unidades de mapeo de texturas (Voodoo2/3) a un diseño de flujo de píxeles dual con una unidad de mapeo de texturas en cada una. [5] Este diseño, comúnmente conocido como configuración 2×1, tiene una ventaja sobre el diseño 1×2 anterior con la capacidad de generar siempre 2 píxeles y 2 texels por reloj en lugar de 1 píxel y 2 texels por reloj.
Este es el primer chip gráfico de 3dfx que admite una profundidad de color de 32 bits en 3D, en comparación con la profundidad de color de 16 bits de todos los diseños anteriores. También se solucionó la limitación de las dimensiones máximas de textura de 256 px × 256 px y VSA-100 puede utilizar texturas de hasta 2048 px × 2048 px. Además, 3dfx implementó las técnicas de compresión de textura FXT1 y DXTC . [5]
El VSA-100 admite un búfer de acumulación de hardware, conocido como "búfer T". Al renderizar en el búfer T, el VSA-100 puede almacenar las salidas combinadas de varios fotogramas. Este mecanismo permite la creación de efectos como el desenfoque de movimiento (si se utiliza temporalmente) y el anti-aliasing (si se utiliza espacialmente). [5] El VSA-100 admite los modos de anti-aliasing de supermuestreo de cuadrícula rotada (RGSS AA), con un nivel máximo de anti-aliasing determinado por la cantidad de chips VSA-100 en la configuración SLI. Un chip permite 2× AA, dos chips permiten 4× AA, cuatro chips proporcionan 8× AA y así sucesivamente. El método RGSS de anti-aliasing combina múltiples muestras de cada fotograma, lo que da como resultado una calidad superior a la del sobremuestreo de cuadrícula ordenada por fuerza bruta de ImgTech PowerVR , ATI Radeon DDR y Nvidia GeForce 2. [ 6]
El chip implementa una interfaz SDRAM de 128 bits , [7] [8] nuevamente similar al Voodoo3. La capacidad de memoria y el ancho de banda se dedican por separado a cada procesador VSA-100. Si bien la capacidad no es acumulativa en toda la tarjeta, el ancho de banda es efectivamente acumulativo y, por lo tanto, una tarjeta con 2 procesadores VSA-100 tiene un ancho de banda similar a una tarjeta gráfica de un solo chip que utiliza memoria DDR de 128 bits. La memoria se sincroniza con el chip VSA-100. Más tarde, se planeó que las placas inéditas ofrecieran un diseño de memoria DDR de 64 bits en su lugar, con el fin de reducir los costos de la placa a través de una menor complejidad, al mismo tiempo que ofrecen un rendimiento de RAM similar.
Voodoo 4 y Voodoo 5 admiten la aceleración de vídeo MPEG-2 .
Si bien el VSA-100 es un procesador de gráficos con capacidad AGP 4×, [9] 3dfx no implementó la texturización AGP.
Lanzado después del Voodoo 5 5500, el Voodoo4 4500 es la versión económica del producto VSA-100. Utilizaba solo un chip VSA-100 y no necesitaba una conexión de alimentación adicional. Era más caro, pero fue superado en casi todas las áreas por la GeForce2 MX y la Radeon SDR . [10]
El Voodoo 5 5000, aún no lanzado, iba a ser similar al 5500 pero con la mitad de la capacidad de RAM (32 MB en total). [11]
El Voodoo 5 5500 viene en tres versiones: una versión AGP universal (AGP 1/2x, los prototipos se hicieron con interfaz AGP4x) con soporte de banda lateral completa, PCI y la Mac Edition, que solo está disponible para PCI, aunque podría funcionar en ranuras PCI de 66 MHz. La Mac Edition tiene salidas DVI-D y VGA-A de doble enlace , las otras versiones solo tienen una salida VGA.
En juegos, la Voodoo 5 5500 puede superar a la Nvidia GeForce 256 y a la ATI Rage 128 MAXX , pero desafortunadamente la Voodoo5 5500 llegó tarde al mercado y tuvo que competir con las nuevas GeForce 2 GTS y Radeon DDR , las cuales superaron fácilmente a la Voodoo 5. [12]
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La Voodoo 5 6000 es el producto de gama alta inédito de la línea Voodoo5. Debía utilizar cuatro procesadores VSA-100 de 166 MHz, cada uno con sus propios 32 MB de SDRAM de 166 MHz, lo que dio como resultado la primera tarjeta gráfica de 128 MB (que constaba de dieciséis chips de 8 MB). Se produjeron aproximadamente más de 1000 tarjetas de prueba. Debido a que la tarjeta consumía más energía de la que permitía la especificación AGP, se tuvo que incluir una fuente de alimentación especial llamada Voodoo Volts . Este habría sido un dispositivo externo que se conectaría a una toma de corriente CA. La mayoría de las tarjetas prototipo utilizaban un conector de alimentación Molex de fuente de alimentación interna estándar .
En cuanto al rendimiento, no se sabía mucho hasta que los entusiastas pudieron obtener hardware de prelanzamiento y ejecutar pruebas en él. Los resultados mostraron que la Voodoo 5 6000 superó a la GeForce 2 Ultra y la Radeon 7500, que eran las iteraciones más rápidas de las líneas GeForce 2 y Radeon R100, respectivamente. (Se rumoreaba que la GeForce 2 Ultra tenía como objetivo evitar que 3dfx tomara la delantera con su Voodoo 5 6000). En algunos casos, se demostró que la 6000 competía bien con la GeForce 3 de próxima generación . [13]
Desafortunadamente, el costo de producción de la Voodoo5 6000 probablemente habría obstaculizado su competitividad desde el punto de vista de la rentabilidad. En comparación con las tarjetas GeForce y Radeon de un solo chip, una Voodoo5 6000 está cargada con mucha redundancia y una placa complicada. Se proyectó que tendría un precio de US$600, considerablemente más alto que las piezas de la competencia. A pesar de su alto precio, la Voodoo5 6000 no habría ofrecido sombreadores de vértices y píxeles DirectX 8.0 de próxima generación que se encontrarían en la GeForce 3 (que Nvidia pretendía reemplazar a la efímera GeForce 2 Ultra como su producto estrella) y la Radeon 8500 , ni siquiera funciones DirectX 7 como transformación de hardware y aceleración de iluminación para vértices. La precaria situación financiera de 3dfx fue otro factor que contribuyó a la desaparición de la 6000.
Hubo cinco revisiones del Voodoo 5 6000: (los números después del modelo indican la semana de construcción: 10 para la semana 10, 00 para el año 2000).
Esta era una versión alfa temprana de la tarjeta, utilizada principalmente para fotografías y pruebas. Estas tarjetas generalmente tenían una expectativa de vida corta y eran en gran medida incompatibles con varias placas base de la época. Además, normalmente no podían alcanzar velocidades superiores a 143 MHz sin sufrir la "muerte" del VSA-100. Esta revisión utilizaba un chip puente PCI de Intel, estaba equipada con 128 MB de SDRAM de 5,4 ns y utilizaba una fuente de alimentación externa patentada de 3dfx. Los modelos iniciales tenían los chips montados en la disposición que se ve en la fotografía, pero esto requería una PCB con ocho capas de circuitos (la mayoría de las tarjetas GeForce 2 eran de cuatro capas, mientras que la Voodoo 5 5500 era de seis capas) y habría sido irrazonablemente cara. Todas las revisiones posteriores tenían los cuatro chips montados en fila.
Esta versión eliminó el chip puente PCI de Intel en favor de un chip puente HiNT. Estas tarjetas podían ser alimentadas por la fuente de alimentación interna del sistema o por una fuente de alimentación externa patentada de 3dfx, una característica que se vio en todas las revisiones de prototipos posteriores. La velocidad de reloj variaba de una tarjeta a otra, generalmente 166 o 183 MHz. Los chips VSA-100 utilizados aún no tenían una larga expectativa de vida y es posible que hayan tenido problemas al ejecutar el anti-aliasing. Esta revisión tenía 128 MB de SDRAM de 5,0 ns.
Las tarjetas de esta revisión variaban en estabilidad, desde inactivas hasta completamente funcionales. Se habían solucionado muchos problemas en esta revisión, pero aún tenía problemas de muerte térmica del VSA-100 por encima de los 183 MHz. Estas tarjetas tenían GPU VSA-100 de 166 o 183 MHz.
3dfx se decidió por 166 MHz debido a problemas con el funcionamiento correcto de la 6000 a 183 MHz debido a un fallo de diseño en la PCB. La mayoría de los problemas observados en revisiones anteriores se solucionaron, aunque es posible que haya habido fallos en el modo anti-aliasing en algunas tarjetas. La mayoría de las tarjetas conocidas son de la revisión A de la semana 37 de 2000.
Se sabe poco sobre esta serie, excepto que se trata de la última revisión. Se suponía que iba a ser la unidad de venta minorista, pero poco después de que se produjeran las 10 unidades, la serie 6000 se canceló.
El sucesor de la serie Voodoo 5, cuyo nombre en código era "Rampage", ya estaba planeado y había estado en desarrollo durante años. Se suponía que tendría un proceso de fabricación de dispositivos semiconductores más pequeño, compatibilidad con DDR SDRAM , un núcleo de más de 200 MHz y una unidad T&L. Sin embargo, estaba en una etapa temprana de su desarrollo y solo se produjeron aproximadamente veinte tarjetas en funcionamiento antes de que 3dfx se declarara en quiebra y la mayoría de los activos fueron adquiridos por Nvidia a fines de 2000. [14] [15]