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3DFx Vs nVidia

APPROFONDIMENTO di La Redazione   —   02/05/2001

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  Molti di voi alla parola "scheda 3D" quasi sicuramente assoceranno 3DFx e la sua prima scheda, il Voodoo Graphics, ebbe un enorme successo commerciale; ma i primi pionieri che si addentrarono nell'ancora inesplorato mercato delle schede 3D consumer furono nel 1994 Creative Labs ed NVidia. Creative propose la prima 3D Blaster, una scheda acceleratrice su VESA Local Bus (un bus molto comune nei 486 che fu poi soppiantato dal più moderno ed in parte più efficiente bus PCI) che montava un processore di 3DLABS, il Glint; la scheda comunque non ebbe un gran successo, anzi fu un vero e proprio flop commerciale. Di lì a poco fece l'apparizione sul mercato una scheda in grado di gestire la grafica 3D dalle caratteristiche molto interessanti: era la Diamond Edge 3D, che montava un chip prodotto da una ditta che era agli esordi. La ditta era l'NVidia, fondata nel 1993 da un gruppo di ex ingegneri di SGI. Il chip era il NV1, un chip dalle caratteristiche molto interessanti che fu impiegato anche dal Sega Saturn. L'approccio di questo chip alla grafica 3D era piuttosto particolare: utilizzava infatti una tecnica chiamata Quadratic curved surface, che permetteva di creare poligoni con superfici curve, riducendo quindi il numero di triangoli necessari per creare oggetti complessi. La Edge3D inoltre incorporava nella stessa scheda anche un chip in grado di gestire il sonoro a 16 bit ed il General Midi; inoltre disponeva di un'accelerazione per la riproduzione di filmati MPEG. In definitiva una vera e propria scheda multimediale, che però non ebbe un grandissimo successo nel mercato, non ancora maturo per questo tipo di periferiche data la quasi totale mancanza di software in grado di sfruttarle a dovere. Ormai però il grande passo era stato fatto ed NVidia diede il via alla nascita del mercato delle schede 3D. 
Sempre nel 1994 nasceva un'altra nuova compagnia destinata ad imporsi nel nascente mercato delle schede 3D, la 3DFx. Nata da un gruppo di ingegneri fuoriusciti da Mediavision, Scott Sellers, Gary Tarolli e Ross Smith. La compagnia si era inizialmente prefissata di produrre hardware per i cabinati delle sale giochi e poi successivamente farlo migrare su PC, in modo che un eventuale conversione dei titoli dal cabinato al PC potesse risultare più semplice. Alla 3DFx decisero di sviluppare il loro hardware sentendo le esigenze degli sviluppatori software in modo da evitare gli errori fatti da Creative ed NVidia che avevano contribuito a creare una brutta fama attorno alle schede 3D da parte dell'industria software. Tanto per citarvi un esempio, eccovi una dichiarazione fatta da Tim Sweeney, il creatore dei motori grafici di Unreal ed Unreal Tournament: "Prima del Voodoo l'accelerazione 3D sembrava una farsa, i nostri primi esperimenti durante lo sviluppo di Unreal indicavano che chip come il Virge di S3 e gli acceleratori 3D di Ati si dimostravano più lenti di una buona versione software-rendered del gioco, in pratica si rivelavano essere dei deceleratori 3D". Per 3DFx si prospettava un'impresa molto ardua convincere i consumatori e gli sviluppatori che il loro chip sarebbe stato diverso dagli altri. La prima cosa da fare era trovare un partner come Creative Labs, Diamond od Orchid che producesse le schede con la loro tecnologia, il che si rivelò molto più complesso del previsto. Il problema maggiore era l'alta tecnologia necessaria a produrre il chip: infatti la maggior quantità di memoria presente sulla scheda rispetto agli altri chip ed un secondo e separato chip dedicato alle texture facevano lievitare i costi di produzione, che portava la scheda a costare attorno ai 400 dollari. Chi mai sarebbe stato disposto a spendere tale cifra per una scheda dal limitato supporto software? Per convincere consumatori e produttori della bontà della loro scheda, alla 3DFxX crearono 2 tecnology demo: un picchiaduro chiamato "The Valley of Ra" ed un action 3D chiamato "Wizard's Tower" che svolsero il loro compito brillantemente dimostrando tutte le potenzialità del nuovo chip. Il prezzo però rimaneva sempre un problema tanto da spingere Diamond inizialmente a rifiutarsi di produrre la scheda. Lo stesso John Carmack di ID Software non credeva nel Voodoo tanto che ID decise di supportare il chip di una concorrente, il Veritè V1000 di Rendition (la più famosa delle schede che lo montava era la 3D Blaster PCI di Creative), ed infatti da lì a poco uscì la prima versione accelerata di Quake sviluppata apposta per il Rendition che sembrava destinato quindi a divenire un chip di successo; ma le cose come tutti noi sappiamo andarono diversamente. 

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Nel 1996 il prezzo delle memorie crollò rendendo molto più economica la produzione delle schede con chip Voodoo e Diamond si decise a produrre una scheda basata su tale chipset: la Monster 3D. Le cose si stavano mettendo per il meglio, ma mancava ancora un pieno supporto software. I primi titoli ad uscire con il supporto dell'accelerazione del Voodoo furono 2 giochi di Gremlin Interactive, VR Soccer '96 e Whiplash, anche se la loro conversione fu abbastanza approssimativa. Se 3DFx non voleva fare la fine della 3DBlaster e della Edge 3D doveva incrementare il più possibile il supporto software. Alla 3DFx cercarono quindi in tutti i modi di favorire la diffusione delle loro API proprietarie, le Glide, supportando il più possibile gli sviluppatori. Uno dei primi giochi di spessore a supportare le Glide fu Tomb Raider di Core Design a cui seguì Descent di Interplay. Sfortunatamente alla ID non erano interessati a programmare una versione di Quake per le Glide dato che Carmack si rifiutava di fare port per chip specifici. Si decise quindi di proporre a Carmack di realizzare una versione di Quake basata sulle API multipiattaforma di SGI, le OpenGL: una volta fatto questo a 3DFx sarebbe solo bastato realizzare un driver che le supportasse. Carmack accettò e nacque così GLQuake. E fu proprio merito di GLQuake che molti "hard-core gamers" decisore di installare sui loro PC una scheda 3DFx. (In realtà la cosa non sta proprio così: 3DFx non ha potuto, fino ai tempi della Voodoo3, realizzare un OpenGL ICD capace di funzionare come si deve, dovendo ripiegare su un miniport OpenGL, denominato MiniGL, che supportava tutti i giochi della iD o basati sui loro motori grafici: GLQuake, Quake2, Hexen2, ecc...) Sempre più sviluppatori cominciarono a supportare nativamente le schede di 3DFx, la quale spingeva all'uso della sua API proprietaria Glide piuttosto dell'ancora acerbo Direct 3D o delle OpenGL. Quindi grandi titoli come Wing Commander: Prophecy, NHL '98, Need for Speed 2 SE, Longbow 2 e molti altri divennero esclusiva di 3DFx facendo quindi diventare il Voodoo lo standard de facto e consacrandolo nell'olimpo delle schede acceleratrici 3D. Nel 1997 NVidia tentò di riscattarsi dal suo precedente flop presentando il suo nuovo chip, il Riva128, che utilizzava un'unità di rendering più tradizionale rispetto al suo predecessore NV1. Le performance di questo chip si rivelarono le migliori della categoria in ambiente Direct 3D ed OpenGL decretandone un buon successo commerciale. 3DFx inizialmente rispose con il Voodoo Rush, una scheda in cui erano presenti sia un chip per il 2D che il Voodoo per il 3D. La scheda fu però un grosso fallimento a causa di diverse incompatibilità software ed ad un 2D non ai vertici della categoria. Oltre a questo flop commerciale, nello stesso periodo 3DFx subì un duro colpo anche da parte di SEGA che rescisse il contratto stipulato per la fornitura di chip grafici per la sua futura console, il Dreamcast, rivolgendosi a NEC e Videologic. Da questi 2 disastri 3DFx si riprese abbastanza velocemente presentando il Voodoo 2 nel 1998, un vero e proprio mostro hardware per l'epoca. Questo nuovo chipset garantiva performance nettamente superiori rispetto ai chip avversari e manteneva una compatibilità pressoché totale con le Glide ed il relativo parco software; inoltre venne introdotta una nuova tecnologia, lo SLI, che permetteva di affiancare 2 schede Voodoo 2 all'interno dello stesso PC aumentandone notevolmente le già elevate prestazioni. Il Voodoo2 ebbe un incredibile successo e benché una configurazione SLI costasse inizialmente attorno ai 600 dollari circa il 30% degli acquirenti optarono per tale scelta. Sempre nel 1998 fece la sua comparsa un temibile avversario per il Voodoo, il TNT (abbreviazione di TwiN Texel) di NVidia che, con questo chip per la prima volta era in grado di competere ad armi pari con 3DFx. Inizialmente la sua frequenza di lavoro doveva essere di 125 Mhz per il core, con un fillrate di 250 milioni di pixel per secondo, e con una die a 0.35 micron: era quindi progettato per competere ad armi pari con il Voodoo 2 e come feature aggiuntiva permetteva di raggiungere la profondità di colore di 32 bit contro i 16 permessi dal Voodoo. Purtroppo non tutte le promesse vennero mantenute. Problemi di surriscaldamento costrinsero NVidia a ridurre il clock dagli inziali 125 Mhz a 90 Mhz ed il fillrate si abbassò a 180 Megapixel/secondo, quindi molto inferiore rispetto a 2 Voodoo 2 in SLI. La scheda si rivelò comunque un notevole successo, dato che rimaneva comunque la più veloce combo 2D/3D presente sulla piazza e cosa più importante fu la capostipite delle schede che supportano i 32 bit nella grafica 3D. Nel tentativo di contrastare il continuo espandersi di NVidia sempre nel 1998 3DFx rilasciò il Voodoo Banshee, una scheda 2D/3D dalle discrete qualità anche se inferiore nel campo 3D rispetto alla Voodoo 2 a causa della presenza di una sola unità per le texture.
Nel marzo 1999 fece la sua apparizione nel mercato il TNT2: questo chip si basava sull'iniziale progetto del TNT con un processo di costruzione però a 0.25 micron che permetteva una notevole riduzione del calore prodotto. Le nuove schede basate su questo chip che fecero la loro comparsa sul mercato erano proposte in diverse configurazioni: quelle standard con chip cloccati a 125 Mhz per il core e 150 Mhz per le memorie, e quelle Ultra con chip a 150 Mhz e memorie a 183 Mhz, anche se alcuni costruttori come ad esempio Hercules presentarono versioni ancora più spinte con core che arrivavano fino a 175-195 Mhz e memorie a 200-210 Mhz. Con questo chip NVidia poteva finalmente affermare di aver superato le prestazioni delle schede della concorrente 3DFx. Ed è proprio da questo momento che ha inizio la lunga crisi di 3DFx conclusasi con la cessione della parte dedicata ai processori grafici a NVidia. Alla 3DFx decidono infatti di cominciare a produrre da soli le loro schede e smettono così di fornire i loro chip a grossi assemblatori come Creative, Diamond e molti altri, acquistando STB per la non indifferente cifra di 141 milioni di dollari. La scheda che se la dovrà vedere con il TNT2, il Voodoo 3, sarà quindi prodotta dalla 3DFx stessa. Ed è proprio con il Voodoo 3 che alla 3DFx commettono grossi errori: innanzitutto il chip non è altro che l'evoluzione dei precedenti Voodoo e Voodoo 2 e quindi, a parte il miglioramento dal puro lato velocistico, non presenta alcuna innovazione di rilievo e mentre il TNT2 può vantare il supporto a 32 MB di memoria e grafica a 32 bit, il Voodoo 3 rimane ancorato a 16 MB e profondità di colore a 16 bit, dimostrando che alla 3DFx si sono adagiati sugli allori credendo di poter sfruttare il loro marchio ormai famoso in tutto il mondo per sopperire alla scarsa innovazione. A questo va sommata il mancato apporto del marketing che veniva svolto dagli assemblatori come Creative e Diamond che alla 3DFx sottovalutarono moltissimo. Alla fine, il Voodoo 3 non ebbe il successo che 3DFx si aspettava ed il bilancio della società cominciò a risentirne.
A poco distanza dal rilascio del Voodoo 3 un nuovo e rivoluzionario chip prodotto da NVidia fu rilasciato: a fine 1999 fa la sua comparsa il GeForce 256, che è stato il primo chip consumer a includere al suo interno un engine per il Trasform and Lighting, in grado quindi di accollarsi una buona parte del lavoro di rendering che con le schede video precedenti veniva svolto dalla CPU del PC, con il risultato di ottenere un notevole incremento di performance nel software che lo supporta. Il GeForce affossò completamente il Voodoo 3. La risposta al GeForce 256 da parte di 3DFx tardò notevolmente: l'annunciato nuovo chip che doveva confrontarsi con questa scheda, il VSA-100, subì numerosi ritardi che lo fecero uscire in concomitanza dell'annuncio da parte di NVidia della sua seconda generazione di chip con il T&L, il GeForce 2, nelle sue diverse varianti GTS, MX, Pro e ULTRA. Dal canto suo 3DFx con le sue nuove schede, le Voodoo 4 e 5 presentate non molto tempo fa, ha introdotto alcune caratteristiche molto interessanti come l'antialiasing hardware e il T buffer, caratteristiche che però un solo chip VSA-100 non è in grado di gestire senza ripercussioni sulle prestazioni, a causa della notevole mole di calcoli da effetturare; ad esempio l'antialising hardware non è implementato dal Voodoo 4 che monta un solo chip. L'unica scheda quindi in grado di contrastare quelle di NVidia è il Voodoo 5: finalmente questa famiglia di schede supporta i 32 bit di colore e i 32 MB di ram, ma ad essere obiettivi, dal puro lato tecnologico non reggono il passo con le schede montanti il GeForce 2. La mancanza forse più grave è l'assenza del supporto T&L hardware che oramai tutti i produttori di chip 3D supportano (vedi S3 con il suo Savage 2000, Ati con il Radeon, Matrox con il futuro G800). Nel frattempo inoltre le Glide, che tanto avevano contribuito alla diffusione dei primi chip 3DFx, si sono praticamente estinte: Unreal Tournament è stato l'ultimo grande gioco a supportarle e da allora nessuno ha più sviluppato software che le sfrutti. Ormai l'attenzione dei programmatori è rivolta principalmente alle Direct3D, che ad ogni loro versione diventano sempre più efficienti e potenti, ed alle OpenGL. (La situazione in cui si è venuta ora a trovare 3DFx è quindi da imputare principalmente ad una pessima gestione del marchio da parte della dirigenza che ha portato praticamente al fallimento una società che fino a poco tempo fa era leader nel mercato ed il cui livello tecnologico fino al Voodoo 3 era di circa 6-9 mesi avanti rispetto ai concorrenti, esattamente lo stesso errore compiuto da Commodore con il suo Amiga.)
Ora in molti temono che l'acquisizione di 3DFx da parte di NVidia possa portare solo svantaggi per i consumatori venendo meno il regime di concorrenza a cui eravamo abituati fino ad ora... ma sarà vero? Va ricordate che pur essendo 3DFx ed NVidia due aziende di punta nell'ambito delle schede 3D, vi sono altri costruttori che hanno quote di mercato ben più elevate: primo fra tutti Ati che opera principalmente nei mercati OEM ed aziendali, che hanno volumi decisamente più elevati rispetto al mercato consumer delle schede 3D destinate ai videogiocatori; ed ora Ati sembra interessata anche a questo tipo di mercato, specialmente dopo il discreto successo avuto dal suo Radeon. Le forze in campo stanno quindi cambiando, ma il regime di concorrenza nel mercato delle schede 3D destinate a scopi videoludici sembra continuare a rimanere. Per il momento non ci resta che attendere di vedere cosa ci riserva il futuro.

I recenti sviluppi nel mercato delle schede 3D hanno portato alla fine della lotta fra i 2 big del mercato, 3DFx ed NVidia, con l'acquisizione da parte di quest'ultima del Core Graphics Assets di 3DFx, (in pratica tutte le tecnologie, i brevetti, ed i marchi registrati riguardanti il settore dei chipset grafici), quindi non si tratta di un'acquisizione totale, ma parziale: tanto per capirci produzione e supporto delle recenti Voodoo 4, 5 e VoodooTV resteranno a carico di quello che è rimasto dell'attuale 3DFx. 
Per capire un po' meglio le cause che hanno portato a questa acquisizione andiamo ad esaminare le origini del mercato delle schede 3D consumer in modo da chiarirci le idee su come una società leader nella sua fascia di mercato abbia potuto fare una fine del genere.