Voodoo 5 fue la última y más poderosa línea de tarjetas gráficas que lanzó 3dfx Interactive . Todos los miembros de la familia se basaron en el procesador de gráficos VSA-100. [1] Solo el Voodoo 4 4500 de un solo chip y el Voodoo 5 5500 de doble chip llegaron al mercado.
El chip gráfico VSA-100 es un descendiente directo de "Avenger", más conocido como Voodoo3 . Se construyó mediante un proceso de fabricación de semiconductores de 250 nm , como ocurre con Voodoo3. Sin embargo, el proceso se modificó con una sexta capa de metal para permitir una mejor densidad y velocidad, y los transistores tienen una longitud de puerta ligeramente más corta y un óxido de puerta más delgado. VSA-100 tiene un número de transistores de aproximadamente 14 millones, en comparación con los ~8 millones de Voodoo3. El chip tiene una caché de textura más grande que sus predecesores y las rutas de datos tienen un ancho de 32 bits en lugar de 16 bits. Los cálculos de renderizado tienen 40 bits de ancho en VSA-100, pero los operandos y resultados se almacenan en 32 bits. [2]
Uno de los objetivos de diseño del VSA-100 era la escalabilidad. El nombre del chip es una abreviatura de "Voodoo Scalable Architecture". Al utilizar uno o más chips VSA-100 en una placa, los distintos segmentos del mercado de tarjetas gráficas se satisfacen con un solo diseño de chip gráfico. En teoría, se podrían ejecutar entre 1 y 32 GPU VSA-100 en paralelo en una sola tarjeta gráfica, y la tasa de llenado de la tarjeta aumentaría proporcionalmente. En tarjetas con más de un VSA-100, los chips se vinculan mediante la tecnología Scan-Line Interleave (SLI) de 3dfx. Un inconveniente importante de este método de escalamiento 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 canal de renderizado de un canal de píxeles con unidades gemelas de mapeo de texturas (Voodoo2/3) a un diseño de canalización de dos píxeles con una unidad de mapeo de texturas en cada uno. [3] Este diseño, comúnmente conocido como configuración 2×1, tiene una ventaja sobre el diseño anterior 1×2 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 3dfx que admite una profundidad de color completa de 32 bits en 3D, en comparación con la profundidad de color de 16 bits de todos los diseños anteriores. También se abordó la limitación de las dimensiones máximas de textura de 256 px × 256 px y el VSA-100 puede usar texturas de hasta 2048 px × 2048 px. Además, 3dfx implementó las técnicas de compresión de texturas FXT1 y DXTC . [3]
El VSA-100 admite un búfer de acumulación de hardware, conocido como "T-buffer". Al renderizar en el T-buffer, el VSA-100 puede almacenar las salidas combinadas de varios fotogramas. Este mecanismo permite la creación de efectos como desenfoque de movimiento (si se usa temporalmente) y suavizado (si se usa espacialmente). [3] VSA-100 admite 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 permiten 8× AA y así sucesivamente. El método RGSS de suavizado combina múltiples muestras de cada fotograma, lo que da como resultado una calidad superior al sobremuestreo de cuadrícula ordenado por fuerza bruta de ImgTech PowerVR , ATI Radeon DDR y Nvidia GeForce 2 . [4]
El chip implementa una interfaz SDRAM de 128 bits , 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 al de una tarjeta gráfica de un solo chip que utiliza memoria DDR de 128 bits. La memoria se sincroniza sincrónicamente con el chip VSA-100. Más tarde, se planeó que las placas inéditas ofrecieran un diseño de memoria DDR de 64 bits, para reducir los costos de la placa a través de una menor complejidad, al tiempo que ofrecían un rendimiento de RAM similar.
Voodoo 4 y Voodoo 5 admiten aceleración de vídeo MPEG-2.
Si bien VSA-100 es un procesador de gráficos con capacidad AGP 4×, 3dfx no implementó el texturizado AGP.
Lanzado después del Voodoo 5 5500, el Voodoo4 4500 es la implementación económica del producto VSA-100. Utilizaba sólo un chip VSA-100 y no necesitaba una conexión de alimentación adicional. Era más cara pero fue superada en casi todas las áreas por la GeForce2 MX y la Radeon SDR . [5]
El Voodoo 5 5000 inédito iba a ser similar al 5500 pero con la mitad de la capacidad de RAM (32 MB en total).
El Voodoo 5 5500 viene en tres versiones: una versión AGP universal (AGP 1/2x, los prototipos se hicieron con interfaz AGP4x) con soporte completo de banda lateral, PCI y la edición Mac, que sólo está disponible para PCI, aunque podría ejecutarse 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, el Voodoo 5 5500 es capaz de superar a la Nvidia GeForce 256 y ATI Rage 128 MAXX , pero desafortunadamente el Voodoo5 5500 llegó tarde al mercado y se enfrentó a las nuevas GeForce 2 GTS y Radeon DDR , las cuales superaron fácilmente al Voodoo 5. [6 ]
El Voodoo 5 6000 es el producto de alta gama inédito de la línea Voodoo5. Se utilizarían 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 consta 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 con ella una fuente de alimentación especial llamada Voodoo Volts . Este habría sido un dispositivo externo que se conectaría a una toma de CA. La mayoría de las tarjetas prototipo utilizaban un conector de alimentación molex de fuente de alimentación interna estándar.
Con respecto al rendimiento, se sabía poco hasta que los entusiastas pudieron obtener hardware preliminar y realizar pruebas en él. Los resultados mostraron que Voodoo 5 6000 superó a GeForce 2 Ultra y Radeon 7500, que fueron 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 compite bien con la GeForce 3 de próxima generación . [7]
Desafortunadamente, el costo de producción del 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 tiene mucha redundancia y una placa complicada. Se proyectaba que tendría un precio de 600 dólares, considerablemente más alto que el de las piezas de la competencia. A pesar de su alto precio, la Voodoo5 6000 no habría ofrecido los sombreadores de píxeles y vértices 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 Radeon 8500 , ni siquiera funciones de 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 del 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 fue una de las primeras versiones alfa de la tarjeta utilizada principalmente para fotografías y pruebas. Estas tarjetas generalmente tenían una vida útil corta y eran en gran medida incompatibles con varias placas base en ese momento. Por lo general, tampoco podían alcanzar velocidades superiores a 143 MHz sin sufrir la "muerte" del VSA-100. Esta revisión utilizó un chip puente Intel PCI, estaba equipada con 128 MB de SDRAM de 5,4 ns y utilizó una fuente de alimentación externa patentada 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 tenía seis capas) y habría sido excesivamente caro. Todas las revisiones posteriores tenían los cuatro chips montados en fila.
Esta versión eliminó el chip puente Intel PCI en favor de un chip puente HiNT. Estas tarjetas podían funcionar con la fuente de alimentación interna del sistema o con una fuente de alimentación externa patentada por 3dfx, una característica que se observó en todas las revisiones de prototipos posteriores. La velocidad del reloj variaba de una tarjeta a otra, generalmente 166 o 183 MHz. Los chips VSA-100 utilizados todavía no tenían una larga vida útil y es posible que hayan tenido problemas al ejecutar el suavizado. Esta revisión tenía 128 MB de SDRAM de 5.0 ns.
Las cartas de esta revisión variaron en estabilidad desde muertas hasta completamente funcionales. Se solucionaron muchos problemas en esta revisión, pero todavía tenía problemas de muerte térmica del VSA-100 por encima de 183 MHz. Estas tarjetas tenían GPU VSA-100 de 166 o 183 MHz.
3dfx se decidió por 166 MHz debido a problemas con el 6000 funcionando correctamente a 183 MHz debido a un defecto de diseño en la PCB. La mayoría de los problemas vistos en revisiones anteriores se solucionaron, aunque es posible que haya habido fallos en el modo antialiasing en algunas tarjetas. La mayoría de las tarjetas conocidas son la revisión A de la semana 37 de 2000.
Poco se sabe sobre esta serie excepto que esta es la revisión final. Estaba destinado a ser la unidad minorista, pero poco después de que se produjera la serie de 10, la serie 6000 fue cancelada.
The successor to the Voodoo 5 series, codenamed "Rampage", was already planned and had been in development for years. It was supposed to have a smaller semiconductor process, support for DDR SDRAM, 200+ MHz core, and a T&L unit. However, it was early in its development and only approximately twenty working cards were produced before 3dfx went bankrupt, and most assets were purchased by Nvidia in late 2000.[9][10]