Các game thủ PC ngày nay có thể coi mình là người may mắn khi chọn được một card đồ họa (tất nhiên là tương đối). Mặc dù chỉ có ba nhà sản xuất GPU, nhưng mọi kiểu máy họ tạo ra đều được đảm bảo khá tốt để chạy bất kỳ trò chơi nào bạn thích, mặc dù ở các tốc độ khác nhau. Ba mươi năm trước, đó là một bức tranh rất khác, với hơn mười công ty GPU, mỗi công ty đưa ra cách kết xuất đồ họa riêng. Nhiều người đã rất thành công, những người khác khá ít như vậy.
Nhưng không sản phẩm nào giống như sản phẩm tiên phong trong ngành công nghiệp trò chơi 3d Rendition – sản phẩm đầu tiên tuyệt vời, tiếp theo là hai sản phẩm kém hơn mức trung bình, trước khi chìm vào quên lãng hoàn toàn và tất cả chỉ trong vòng 5 năm. Bây giờ đó là một câu chuyện đáng kể!
TechSpot bắt đầu hoạt động vào năm 1998 với tư cách là một blog công nghệ cá nhân có tên “Pure Rendition” để báo cáo tin tức về chip Rendition Verite, một trong những đơn vị xử lý đồ họa 3D tiêu dùng đầu tiên. Ngay sau đó, trang web được đổi tên thành “3D Spotlight” để mở rộng phạm vi phủ sóng tới ngành công nghiệp 3D non trẻ được đại diện vào thời điểm đó bởi 3dfx và sau đó là Nvidia và ATI.
Năm 2001, trang web được khởi chạy lại trỏ đến tên miền mới TechSpot.com. Cái tên này đã được mua lại sau bong bóng dot-com những năm 90 với giá 200 đô la đẹp đẽ vì những người chủ ban đầu không sử dụng nó hiệu quả. Từ đó, trang web được mở rộng để bao phủ toàn bộ ngành công nghệ. Vào thời điểm đó, TechSpot đã nhận được khoảng một triệu khách truy cập mỗi tháng. Ngày nay, TechSpot là ngôi nhà của hơn 8 triệu độc giả hàng tháng, phục vụ cho người dùng PC thành thạo, game thủ và chuyên gia CNTT trên toàn cầu.
Chơi game trên PC vào đầu những năm 1990 vừa thú vị vừa bực bội – để phần cứng hoạt động bình thường đòi hỏi phải loay hoay không ngừng với BIOS và cài đặt trình điều khiển, và thậm chí sau đó, trò chơi vào thời điểm đó nổi tiếng là kén chọn tất cả. Nhưng khi năm tháng trôi qua, PC ngày càng trở nên phổ biến và hàng triệu người trên toàn cầu tự hào sở hữu những chiếc máy của Compaq, Dell, Gateway và Packard Bell.
Không phải những thứ này nhằm mục đích chơi game – 3.000 đô la sẽ giúp bạn có được một cỗ máy Intel 486DX2 đẹp mắt, chạy ở tốc độ 66 MHz, RAM 4 MB và ổ cứng 240 MB. Nhưng card đồ họa? Nếu bạn may mắn, nó có thể được trang bị bộ tăng tốc ATI Graphics Ultra Pro 2D, được hoàn thiện với 1 MB VRAM và chip đồ họa Mach 32. Nhưng nếu may mắn không đứng về phía bạn, thì bạn sẽ bị nguyền rủa với thứ gì đó cực rẻ từ SiS hoặc Trident.
So với đầu ra hình ảnh của những thứ như Mega Drive/Genesis của Sega hoặc Hệ thống giải trí Super Nintendo, đồ họa từ ngay cả những chiếc PC tốt nhất cũng ở mức cơ bản nhưng có thể sử dụng được. Tuy nhiên, không có trò chơi nào trên nền tảng đó thực sự đẩy giới hạn của phần cứng.
Các tựa game PC bán chạy nhất trong suốt những năm hình thành của thập niên 90 là các trò chơi phiêu lưu trỏ và nhấp, chẳng hạn như Myst hoặc các tựa game tương tác khác. Không trò chơi nào trong số này cần cạc đồ họa cực mạnh để chạy, chỉ những trò chơi hỗ trợ màu 8 hoặc 16 bit.
Thay đổi đã được tiến hành, mặc dù. Hướng mà các trò chơi đang hướng tới là rõ ràng, vì đồ họa 3D đang trở thành tiêu chuẩn trong các máy arcade, mặc dù chúng đã sử dụng phần cứng chuyên dụng để đạt được điều này. Các trò chơi trên PC có đồ họa 3D, chẳng hạn như Doom, đang thực hiện tất cả quá trình kết xuất thông qua CPU – card đồ họa của hệ thống chỉ đơn giản là biến khung hình thành thứ có thể hiển thị trên màn hình.
Chẳng hạn, để mô phỏng đồ họa được thấy trong Namco’s Ridge Racer, PC gia đình sẽ cần phần cứng có khả năng tương tự nhưng với giá bán lẻ chỉ bằng một phần nhỏ. Sự quan tâm từ nhóm các công ty đồ họa cũ (ATI, Matrix, S3, v.v.) hình thành chậm, vì vậy có rất nhiều cơ hội cho những người mới tham gia vào lĩnh vực này.
Nhiều công ty khởi nghiệp đã được thành lập để thiết kế và tạo ra các bộ điều hợp đồ họa mới sẽ được sử dụng thay cho CPU để kết xuất 3D. Bước sang giai đoạn bên trái, Rendition Inc, do Jay Eisenlohr và Mike Boich đồng sáng lập, vào năm 1993.
Tham vọng của họ rất đơn giản nhưng lớn lao – tạo ra một chipset cho thẻ bổ sung cung cấp khả năng tăng tốc cho tất cả các tác vụ đồ họa 2D và 3D, sau đó bán cho các ngành công nghiệp trò chơi và chuyên nghiệp. Tuy nhiên, họ không đơn độc trong nỗ lực này và phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt từ 4 công ty mới khác, cũng như những công ty đã tồn tại nhiều năm.
Năm 1995, Rendition công bố sản phẩm đầu tiên của mình, Vérité V1000-E, nhưng vì là một công ty không có truyền thuyết nên nó dựa vào việc bán giấy phép sản xuất và sử dụng thiết kế. Bốn nhà cung cấp OEM đã đối đầu và một năm sau, Canopus, Creative Labs, Intergraph và Sierra đều tung ra các thẻ sử dụng chipset mới.
Ngày nay, có rất ít sự khác biệt giữa các kiến trúc khác nhau được tìm thấy trong cạc đồ họa, nhưng các phiên bản đầu tiên của bộ tăng tốc 3D đã khác biệt đáng kể. Rendition đã thực hiện một cách tiếp cận khác thường với V1000, vì chip trung tâm về cơ bản là một CPU RISC, tương tự như MIPS, hoạt động như một mặt trước của đường dẫn pixel.
Chạy ở tốc độ 25 MHz, con chip có thể thực hiện một phép nhân INT32 duy nhất trong một chu kỳ xung nhịp, nhưng các thủ thuật kết xuất tiêu chuẩn như lọc kết cấu hoặc kiểm tra độ sâu đều cần nhiều chu kỳ để thực hiện.
Về mặt lý thuyết, V1000 có thể tạo ra 25 Mpixel mỗi giây (được gọi là tỷ lệ lấp đầy của card đồ họa), nhưng chỉ trong những trường hợp rất cụ thể. Đối với các trò chơi 3D tiêu chuẩn, con chip này mất ít nhất hai chu kỳ xung nhịp để xuất ra một pixel có kết cấu duy nhất, giảm một nửa tỷ lệ lấp đầy.
Nhưng Rendition đã có một vài con át chủ bài với mẫu Vérité đầu tiên của mình. Nó đã thực hiện tất cả các quy trình thiết lập tam giác trong phần cứng, trong khi mọi card đồ họa khác đều yêu cầu CPU thực hiện việc này. Do bộ xử lý trung tâm của PC cần thiết cho tất cả quá trình xử lý đỉnh trong trò chơi 3D, nên tính năng bổ sung này mà V1000 trang bị đã giúp CPU có thêm không gian thở.
Tất cả các thẻ V1000 đều sử dụng bus PCI để kết nối với máy tính chủ, một thứ vẫn còn mới trong ngành và chúng có thể tận dụng các tính năng như làm chủ bus và truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA) để có hiệu suất cao hơn.
Card đồ họa của Rendition cũng có thể lập trình đầy đủ (về mặt kỹ thuật, đây là GPGPU cấp độ người tiêu dùng đầu tiên) và các kỹ sư đã phát triển nhiều lớp trừu tượng phần cứng (HAL) cho Windows và DOS, lớp này sẽ chuyển đổi các hướng dẫn từ các API khác nhau thành mã cho chipset. Về lý thuyết, điều này có nghĩa là card đồ họa Vérité có phần mềm hỗ trợ rộng nhất so với bất kỳ cửa hàng nào vào thời điểm đó.
Pièce de résistance xuất hiện dưới hình thức một trò chơi khá nổi tiếng – Quake.
Sau những thành công vang dội của Doom và phần tiếp theo của nó,Software đã bắt đầu làm việc trên một tựa game mới, một tựa game sẽ diễn ra trong thế giới 3D hoàn toàn (chứ không phải bản chất 3D giả của Doom). Quake được phát hành vào tháng 6 năm 1996 và sáu tháng sau,Software cung cấp một cổng mã, gọi nó là VQuake .
Khi trò chơi gốc thực hiện tất cả kết xuất 3D trên CPU, các lập trình viên John Carmack và Michael Abrash đã viết lại phần lớn mã để tận dụng khả năng của Vérité. Các bộ xử lý tại thời điểm đó, chẳng hạn như Pentium 166 của Intel, có thể chạy Quake ở tốc độ khoảng 30 khung hình/giây, với độ phân giải 320 x 200. Sự kết hợp giữa VQuake và card đồ họa của Rendition đã tăng tốc độ này lên hơn 40 khung hình/giây, nhưng điều này cũng bao gồm bộ lọc song tuyến thích hợp của kết cấu và thậm chí khử răng cưa (thông qua một hệ thống do Rendition phát triển và được cấp bằng sáng chế vài năm sau đó).
Điều đó nghe có vẻ không phải là một cải tiến lớn, nhưng đối với bản chất nhịp độ nhanh của trò chơi, mọi cải tiến về khung hình/giây và đồ họa đều được hoan nghênh. Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là tại sao hiệu suất không tốt hơn thế này? Một phần của câu trả lời nằm ở việc V1000 thiếu hỗ trợ phần cứng cho bộ đệm z, vì vậy các lập trình viên vẫn phải dựa vào việc sử dụng CPU để thực hiện bất kỳ phép tính chuyên sâu nào và thậm chí sau đó thực hiện chúng càng ít càng tốt.
Đối với lần thử đầu tiên với bộ tăng tốc đồ họa, Rendition Vérité V1000 khá tốt. Đây là sản phẩm duy nhất trên thị trường cung cấp 2D và 3D, đồng thời có rất nhiều hiệu suất, miễn là trò chơi tránh được những điểm yếu của nó – chẳng hạn như sử dụng DirectDraw hoặc một trong những HAL 3D độc quyền của nó, thì trò chơi này rất nhanh.
V1000 cũng nổi tiếng là có lỗi (đặc biệt là ở các bo mạch chủ không hỗ trợ DMA), rất chậm khi hoạt động ở chế độ VGA cũ và hỗ trợ OpenGL rất kém. Và nó sẽ là cái sau mà sản phẩm cuối cùng sẽ bị đánh giá nhiều nhất.
Một công ty khởi nghiệp khác có tham vọng trong thế giới 3D là 3Dfx Interactive, được thành lập một năm sau Rendition nhưng đã phát hành sản phẩm đầu tiên của mình, Voodoo Graphics, trước cả V1000. Ban đầu được bán cho ngành công nghiệp chuyên nghiệp, bộ tăng tốc chỉ dành cho 3D đã được đưa vào PC gia đình vào năm 1996/1997, do giá DRAM giảm đáng kể.
Tự hào với tốc độ xung nhịp 50 MHz, chipset đồ họa này (có tên mã là SST1) có thể tạo ra một pixel duy nhất, với kết cấu được lọc song tuyến tính được áp dụng, một lần trong mỗi chu kỳ xung nhịp – nhanh hơn đáng kể so với bất kỳ thứ gì khác trên thị trường chung.
Giống như Rendition, 3Dfx đã phát triển phần mềm của riêng mình, được gọi là Glide, để lập trình máy gia tốc nhưng vào thời điểm đó, phần mềm này đã được đưa vào vô số mẫu OEM (từ những mẫu tương tự sử dụng Vérité V1000), một HAL khác đã được giới thiệu – MiniGL. Về bản chất, đây là một phiên bản rút gọn của OpenGL (một API thường được sử dụng trong thị trường chuyên nghiệp) và nó xuất hiện hoàn toàn nhờ một phiên bản khác của Quake màSoftware đã phát hành vào đầu năm 1997.
GLQuake được tạo ra vì Carmack không thích phải làm việc với phần mềm độc quyền – phiên bản này sử dụng API nguồn mở, được tiêu chuẩn hóa để quản lý kết xuất và cung cấp một mức tăng rất cần thiết cho hiệu suất và chất lượng đồ họa, với các thẻ được hỗ trợ Nó. Trình điều khiển MiniGL của 3Dfx đã chuyển đổi các lệnh OpenGL thành lệnh Glide, cho phép chipset Đồ họa Voodoo của nó hỗ trợ đầy đủ GLQuake.
Với tốc độ xung nhịp 50 MHz và hỗ trợ phần cứng cho bộ đệm z, các thẻ sử dụng Đồ họa Voodoo nhanh hơn đáng kể so với bất kỳ thẻ nào sử dụng V1000 của Rendition. Mẫu đầu tiên của 3Dfx chỉ có thể chạy ở độ phân giải tối đa 640 x 480 và luôn ở màu 16 bit, nhưng ngay cả những thẻ Vérité tốt nhất cũng chỉ bằng một nửa tốc độ của bất kỳ mẫu Voodoo nào.
Các nỗ lực đã được thực hiện để chống lại việc phát hành phiên bản cập nhật (được gọi là V1000L hoặc LP), chạy ở điện áp thấp hơn, cho phép nó đạt xung nhịp 30 MHz (cũng như hỗ trợ RAM nhanh hơn), nhưng nó vẫn chậm hơn rất nhiều so với sản phẩm của 3Dfx. Và ngành công nghiệp bán dẫn trong những năm 1990 giống như thể thao nói chung – lịch sử có xu hướng quên đi những người về nhì.
Rendition đã bắt đầu làm việc trên phiên bản kế nhiệm của V1000 gần như ngay lập tức, với mục tiêu mở rộng các điểm mạnh của mẫu đầu tiên, đồng thời giải quyết càng nhiều lỗi của nó càng tốt. Với mục tiêu ra mắt vào mùa hè năm 1997, các kỹ sư đã làm lại thiết kế chip – cải thiện tốc độ xung nhịp và bộ tính năng của bộ xử lý RISC (tối đa 3 lệnh mỗi chu kỳ), mở rộng khả năng của công cụ pixel (hỗ trợ phần cứng cho bộ đệm z và ví dụ: lọc kết cấu chu kỳ đơn) và thay đổi bộ nhớ từ DRAM EDO cũ, chậm thành SGRAM nhanh hơn.
Chip binning bắt đầu trở nên đáng chú ý hơn trong ngành công nghiệp chip đồ họa
Việc tạo chip đã bắt đầu trở nên đáng chú ý hơn trong ngành công nghiệp chip đồ họa, cho phép các nhà sản xuất bán các phiên bản khác nhau của cùng một con chip, với nhiều mức giá khác nhau. Rendition đã tận dụng điều này bằng cách phát hành hai phiên bản, vào tháng 9 năm 1997 – V2100, xung nhịp khoảng 45 MHz và V2200, chạy nhanh hơn từ 10 đến 15 MHz. Ngoài tốc độ xung nhịp, không có sự khác biệt giữa hai chip, nhưng hầu hết các nhà cung cấp chỉ sử dụng chip nhanh hơn.
Lý do đằng sau điều này rất đơn giản – họ có thể tính phí cao hơn cho nó. Ví dụ: Diamond Multimedia ban đầu bán Stealth II S220 chạy bằng V2100 với giá 99 đô la (cuối cùng giảm giá xuống còn một nửa khi bán ế), trong khi Hercules Thriller 3D, sử dụng V2200 63 MHz, có giá 129 đô la cho phiên bản 4 MB và 0 cho 8 MB.
Là sản phẩm tiếp theo của V1000, các chip mới là một cải tiến rõ ràng, nếu hơi bị đánh giá thấp. Hiệu suất chắc chắn là tốt hơn và hỗ trợ tính năng bổ sung có nghĩa là khả năng tương thích tốt hơn với vô số trò chơi 3D xuất hiện trên thị trường. Tuy nhiên, tất cả đều không tốt ở Rendition.
Sự phát triển của dòng V2000 rõ ràng đã bị hủy hoại bởi nhiều trục trặc, một phần là do cách công ty thiết kế chip của mình. Vì nó không có nhà máy chế tạo riêng nên hầu hết việc kiểm tra bộ xử lý được thực hiện thông qua phần mềm. Nhưng những gì hoạt động tốt trong mô phỏng thường không chuyển giao đúng cách sau khi được bổ sung bằng silicon và Rendition đã bỏ lỡ mục tiêu ra mắt của họ trong một số tháng.
Sự cạnh tranh không nhất thiết phải công bằng hơn (ví dụ: sản phẩm thứ hai của 3Dfx, Voodoo Rush, thực sự chậm hơn so với Đồ họa Voodoo ban đầu), nhưng dòng V2000 không phải là một bước tiến đủ lớn khi so sánh với những gì ATI, Nvidia và PowerVR đã được phát hành.
Mặc dù bản đồ mip cuối cùng đã được giới thiệu trong phần cứng mới, nhưng nó chỉ có thể được áp dụng cho mỗi tam giác, trong khi mọi thứ khác có thể thực hiện được trên mỗi pixel. Rendition cũng vẫn đang thúc đẩy việc sử dụng phần mềm của riêng mình, có lẽ phải trả giá bằng việc cung cấp hỗ trợ tốt hơn cho OpenGL và Direct3D (mặc dù cả hai API hiện đã được bảo hiểm phù hợp).
Nhưng có đủ sự quan tâm đến những gì các kỹ sư đang làm để thu hút sự quan tâm và đầu tư thêm từ các công ty khác.
Năm 1998, trong khi Rendition vẫn đang phát triển phiên bản thứ ba của chipset đồ họa Vérité, công ty (IP và nhân viên) đã được bán cho Micron Technology, một công ty sản xuất DRAM của Mỹ đang mua lại nhiều doanh nghiệp vào thời điểm đó. Dòng V3000 dự kiến sẽ giống như vậy, mặc dù có xung nhịp thậm chí còn cao hơn (IBM đã được lên kế hoạch sản xuất chip) và một công cụ pixel tốt hơn đáng kể.
Tuy nhiên, mặc dù có quyền truy cập vào fabs của riêng mình và nhiều tài nguyên hơn đáng kể, nhưng dự án đã không tiến triển đủ nhanh để trở thành một sản phẩm khả thi so với những sản phẩm do 3Dfx, ATI và Nvidia phát hành. Các ông chủ của Micron đã rút phích cắm và V3000 bị bỏ rơi.
Thay vào đó, một hướng đi mới cho chip đồ họa đã được bắt đầu và dự án V4000, dự kiến ra mắt vào năm 2000, được thiết kế để bao gồm một loạt tính năng mới, tất cả trong một chip. Điều ấn tượng nhất trong số đó là ít nhất 4 MB DRAM nhúng (eDRAM). Chip đồ họa trong PlayStation 2 của Sony (ra mắt tháng 3 năm 2000) cũng thể hiện khía cạnh này, vì vậy đây không phải là một quyết định quá tham vọng, nhưng Micron không thực sự nhắm đến máy chơi game hoặc card đồ họa rời.
Đối với ban quản lý, thị trường chipset bo mạch chủ dường như mang lại nhiều lợi nhuận hơn, vì bộ tăng tốc 3D chỉ được các game thủ PC quan tâm. Bằng cách tạo ra một bộ xử lý duy nhất có thể đảm nhận vai trò của chip Cầu Bắc và Chip cầu Nam truyền thống (và riêng biệt), Micron tự tin rằng họ có đủ tiền và nhân lực để đánh bại những đối thủ như Intel, S3 và VIA trong cùng một trò chơi.
Cuối cùng, nó đã không xảy ra. Dự án đã bị hủy bỏ do lo ngại rằng con chip đơn sẽ quá lớn – hơn 125 triệu bóng bán dẫn. Để so sánh, CPU Athlon 1200 của AMD, cùng thời kỳ, chỉ bao gồm 37 triệu bóng bán dẫn. Micron sẽ tiếp tục thử và phát triển một chipset cho bộ xử lý Athlon, vẫn có một số eDRAM hoạt động như một bộ đệm L3, nhưng nó không tiến xa lắm và công ty đã sớm rút lui hoàn toàn khỏi thị trường chipset.
Đối với Rendition và bộ xử lý đồ họa của nó, tất cả đã kết thúc. Micron chưa bao giờ làm bất cứ điều gì với IP, nhưng đã sử dụng tên này cho một phạm vi ngân sách của dòng bộ nhớ Quan trọng của mình trong một vài năm, trước khi hoán đổi nó cho một cái gì đó mới.
Thẻ có chip Vérité chỉ có trên kệ trong một vài năm, mặc dù trong một thời gian ngắn nếu bạn muốn có hiệu suất và đồ họa tốt nhất trong Quake, thì đó là cái tên cần có trong PC của bạn. Thời gian đã lấy đi gần như tất cả các công ty đồ họa khác và thị trường hiện đang bị thống trị bởi Nvidia, công ty đã mua 3Dfx hơn 20 năm trước. ATI được AMD mua lại vào năm 2006, Imagination Technologies đã ngừng sản xuất thẻ PowerVR vài năm trước đó và Matrox từ bỏ lĩnh vực trò chơi để phục vụ thị trường chuyên nghiệp thích hợp.
Ngày nay, Rendition vẫn là một chú thích nhỏ trong lịch sử của bộ xử lý đồ họa – một lời nhắc nhở về những ngày mà đồ họa 3D là điều quan trọng tiếp theo và tất cả các nhà thiết kế chip đều tìm ra những cách hoàn toàn khác nhau để thực hiện chúng. Nó đã qua lâu rồi, nhưng ít nhất nó không bị lãng quên.
Câu chuyện về các công ty phần cứng và điện tử quan trọng từng là những người dẫn đầu và tiên phong trong ngành công nghệ, nhưng hiện đã không còn tồn tại. Chúng tôi đề cập đến phần nổi bật nhất trong lịch sử, những đổi mới, thành công và tranh cãi của họ.
Tín dụng tiêu đề: vgamuseum