PCGH Rückblick: Entwicklung der 3D-Grafik (Teil 1)
Grafikchips rechnen schneller als selbst modernste CPUs und werden demnächst über mehr als eine Milliarde Transistoren verfügen. PCGH blickt zurück auf einen langen Weg, den die Pixelbeschleuniger bis heute zurücklegten.
1999: Voodoo3, G400, TNT2, Geforce und Rage Fury 128 Pro
Quelle: Carsten Spille
Ati Rage Fury MAXX (2x Rage 128 Pro) (Bild: PCGH)
Das letzte Jahr in unserem ersten Teil der Grafikkartengeschichte beginnt mit der Verfügbarkeit der Rage 128 von Ati. Neben einem Ende 1998 modernen Fertigungsprozess mit 250 Nanometer Strukturbreite, welcher vergleichsweise hohe Taktraten bei gleichzeitig niedriger Leistungsaufnahme sicherstellen sollte, fand auch ein ausgeklügelter Pixel- und Texel-Cache Platz im Chip. Dieser sorgte dafür, dass die Speicherbandbreite effizient genutzt werden konnte und auch beim immer bedeutsamer werdenden 32-Bit-Rendering die Leistung nicht so stark einbrach, wie zum Beispiel bei Nvidias TNT-Chips. Zudem unterstützte der Rage 128 die DVD-Wiedergabe mit Hardwarebeschleunigung für iDCT, einer Dekodierungsstufe, welche bislang von der CPU ausgeführt werden musste. Damit konnten auch schwächere Rechner problemlos zur DVD-Wiedergabe genutzt werden. Auch waren die Rage-128-Modelle mit die ersten 3D-Karten für Endverbraucher, welche über 32 MiByte Videospeicher verfügte.
Quelle: Bild: PCGH 07/2002
Matrox G400 DH (Bild: PCGH)
Matrox gelang ebenfalls ein Comeback mit dem G400, einer weiter entwickelten und höher getakteten Version des G200. Mit bis zu 32 MiByte, der von Matrox bekannten, exzellten 2D-Qualität und einem "MAX"-Modell, welches durch erhöhte Taktraten von bis zu 166/200 MHz speziell für Gamer gedacht war, konnte sich die kleine kanadische Firma für kurze Zeit an der Benchmarkspitze halten - besonders im 32-Bit-Modus, wo abermals die hohe Effizienz des Dual-Independent-Bus, die hohe Speichertransferrate durch 200 MHz RAM-Takt und eine gute Rohleistung zusammenwirkten.
Quelle: Bild: PCGH
3dfx Voodoo3 3000 (Bild: PCGH)
3Dfx war der finanzielle Erfolg durch Voodoo2 und Banshee offenbar nicht genug und so kaufte man kurzerhand das mexikanische Produktionswerk von STB um dort die neuen Karten der Voodoo-3-Reihe selbst herzustellen. Die erstmals unter dem Label 3Dfx vertriebenen Modelle boten im Grund eine schneller getaktete Voodoo Banshee, der die zweite Textureinheit wieder hinzugefügt worden war. Mit bis zu 16 MiByte VRAM und synchronen Taktraten bis 183 MHz (V3 3500; V3 3000: 166 MHz, V3 2000: 143 MHz) konnte 3Dfx die Leistung eines Voodoo2-SLI-Verbundes plus einer 2D-Karte nun auf einen Schlag bieten. In Sachen 3D-Features tat sich allerdings immer noch nichts, sodass der Pionier von einst in dieser Hinsicht nur noch die Nachhut bilden konnte. Im Hintergrund gediehen die Pläne für eine neue Voodoo-Generation nur langsam.
Nvidia konnte mit dem TNT2 das verwirklichen, was der TNT hätte leisten sollen und mehr. Die meisten Karten verfügten über die ehedem angepeilten 125 MHz Taktfrequenz und konnten mit bis zu 32 MiByte Videospeicher umgehen. Zudem erschienen mit Ultra, Pro und M64 verschiedene Modelle des Chips, sodass Nvidia alle Marktsegmente bedienen konnte. Während Pro und besonders die TNT2 Ultra mit höheren Taktraten gegen Matrox' G400, 3dfx' V3 3500 und Atis Rage 128 Pro kämpften, bot die M64 mit halbiertem Speicherinterface kaum brauchbare Spieleleistung, profitierte aber bei weniger informierten Käufern vom guten Namen der schnellen TNT2-Modelle. An den sonstigen Stärken und Schwächen der TNT-Architektur hatte Nvidia allerdings nichts geändert, da man bereits die Pläne für die im Herbst erscheinende Geforce in der Hinterhand hatte.
Quelle: Bild: PCGH
Nvidia Geforce 256 SDR auf Elsa Erazor X (Bild: PCGH)
Quelle: Bild: PCGH
Diamond Viper Z2 mit S3 Savage 2000 (Bild: PCGH)
Diese erschien im Herbst und stellte - laut Planung - den ersten Chip mit hardwarebeschleunigter Geometrietransformation und -beleuchtung dar. Laut Planung deshalb, weil S3 Graphics kurz zuvor die Platzierung des auf dem Papier rasend schnellen Savage 2000 gelang, welcher ebenfalls über Hardware-TnL verfügen sollte. Diese Einheit war allerdings nicht fehlerfrei und kostete oftmals Performance, wenn sie denn überhaupt genutzt wurde. Auch sonst krankte der vielversprechende Chip mit interessanter Architektur an unzulänglichen Treibern, sodass sein Markterfolg leider ausblieb.
Das störte Nvidia natürlich nicht dabei, die Marketing-Trommel für das neue "Alleinstellungsmerkmal" H-TnL zu schlagen und die Vorteile, die mit dieser Funktion möglich wären, anzupreisen. Tatsächlich jedoch verdankte die Geforce ihren Erfolg größtenteils der erstmals eingesetzten Quad-Renderpipeline. Diese konnte mit vier Pixeln zugleich doppelt soviel Arbeit verrichten, wie bisherige Chips und ohne Performanceverlust trilinear filtern. So brachte der Chip trotz vergleichsweise geringer Taktfrequenzen von 120/150 MHz für Chip und Speicher konkurrenzlose 16-Bit-Spieleleistung. Unter 32 Bit Farb- und Puffertiefe machte sich allerdings der Mangel an nutzbarer Speicherbandbreite und das Fehlen von bandbreitenschonenden Maßnahmen bemerkbar. Die 32-Bit-Krone konnte der Chip daher nicht im ersten Anlauf einheimsen, zumal Ati mit der interessanten, aber leider von Treiberproblemen geplagten Rage Fury Maxx konterte. Diese basierte zwar noch auf "alter" Technologie, verband dafür aber zwei Chips der Rage-128-Pro-Reihe miteinander. Diese wiesen unter 32 Bit sowieso nur einen geringen Fps-Einbruch auf und so gebührte 1999 Ati die Performancekrone in 32 Bit. Leider konnte der Dual-Chip-Modus unter dem immer populärer werdenden Windows 2000 (und später Windows XP) aufgrund passender Treiber nicht genutzt werden.
Zum Abschluss noch ein Wort zu H-TnL: Neben den aufkommenden Techdemos waren lediglich die populären Spiele auf Open-GL-Basis in der Lage, Teile von H-TnL (die Transformation für statische Level-Geometrie) zu nutzen und so wenigstens ein bißchen von der neuen Technik zu profitieren. Unter Direct 3D dauerte es sehr lange, bis erste Spiele erschienen, die wirklich von H-TnL profitierten. Eines der oben genannten Techdemos ist übrigens von einem deutschen Team namens Crytek programmiert worden und trug den Namen "X-Isle" und spielte auf einer palmenbewachsenen Insel...
Wichtige Modelle 1999:
- Ati Rage 128 (Pro)
- Nvidia Riva TNT2
- 3dfx Voodoo 3 (Avenger)
- PowerVR 250
- Matrox G400
- S3 Savage 4
- S3 Savage 2000
- Nvidia Geforce 256
