Секрет Intel i740: самый необычный видеоадаптер 90-х

Я неоднократно поднимал тему легендарных видеокарт девяностых годов. Мы уже успели детально разобрать внутреннее устройство 3dfx Voodoo, изучили нестандартный графический API ускорителя S3 ViRGE и даже написали собственный демо-проект для ретро-железа. Сегодня же я предлагаю отвлечься от «мейнстримных» GeForce 256 или ATi 3D Rage и взглянуть на графический адаптер, который заметно опередил свою эпоху, но, несмотря на это, потерпел коммерческое фиаско. Речь пойдет об Intel i740.

Каким был дебютный графический процессор от Intel, на что он был способен и в чем кроется главная загадка этого устройства — обо всем этом читайте далее.

❯ Предыстория

Путь Intel в области графических ускорителей, как ни странно, берет начало в сфере космического моделирования. Первые наработки в области 3D-графики велись еще в 70-х годах специалистами GE Aerospace. В 1992 году аэрокосмическое подразделение General Electric перешло под крыло Martin Marietta, а в 1995-м компания была переименована в Lockheed Martin. После триумфа PlayStation 1 и бума игровых автоматов с 3D-графикой стало очевидно, что трехмерность скоро станет стандартом и для домашних ПК. Пока конкуренция оставалась невысокой, Lockheed Martin учредила специализированное подразделение Real3D.

Секрет Intel i740: самый необычный видеоадаптер 90-х
Схема из технической документации Intel

В 1995 году прямыми конкурентами Real3D были лишь Nvidia с их мультимедиа-акселератором NV1 и PowerVR с чипом Midas 3. Однако NV1 был скорее «швейцарским ножом», сочетавшим в себе контроллер геймпадов от SEGA Saturn, аудиокарту, 2D-ускоритель и непосредственно 3D-ядро. Цена в 300 долларов была кусачей, а главная особенность — использование Фото с сайта Vintage3D

Фото с ресурса Vintage3D

PowerVR Midas 3 также был крайне необычным решением. В отличие от Nvidia, он работал с классическими треугольниками, но применял архитектуру TBDR (Tile Based Deferred Renderer). Суть метода заключалась в разбивке кадра на тайлы 32×32 пикселя, определении видимости объектов и последующей отрисовке лишь тех фрагментов, которые действительно попадали в итоговую картинку. Это позволяло экономить пропускную способность видеопамяти и отказываться от громоздкого Z-буфера. Увы, TBDR плохо справлялся с прозрачностью и альфа-тестом, из-за чего производительность падала при отрисовке сеток или растительности. Примечательно, что этот подход оказался невероятно живучим и лег в основу графики современных iPhone и даже современных видеокарт уровня RTX 5090.

Видеокарта VideoLogic Midas 3, моя мечта. Фото с сайта Vintage3D
Видеокарта VideoLogic Midas 3. Фото с Vintage3D

В итоге, в 1995 году Real3D в партнерстве с Intel и Chips начала работу над потребительским графическим ядром с кодовым названием Auburn. Одной из главных «фишек» стала шина AGP, разработанная специально для графики. Она предлагала ряд преимуществ перед PCI: выделенную линию связи без конкуренции с другими периферийными устройствами, а также удвоенную пропускную способность за счет передачи данных по фронту и срезу сигнала (по аналогии с DDR). Кроме того, технология GART позволяла видеокарте динамически обращаться к системной оперативной памяти для хранения текстур, что в теории должно было существенно удешевить производство карт за счет экономии дорогой видеопамяти.

Иллюстрация с сайта pctechguide
Схема архитектуры с северным мостом, объединяющим CPU, DRAM и шину AGP. Источник: pctechguide

Основная ставка была сделана именно на GART: видеокарта несла на борту лишь 4 МБ локальной VRAM для Z-буфера и фреймбуфера, а вся нагрузка по хранению текстурных данных ложилась на оперативную память системы. Звучало убедительно, однако на практике это стало «бутылочным горлышком».

❯ Технические нюансы

Архитектура графики тех лет была жестко ограничена фиксированным конвейером: освещение, работа с туманом и текстурирование были «зашиты» в железо, без возможности программного изменения логики рендера. Лишь некоторые карты поддерживали мультитекстурирование, позволявшее за один проход накладывать слои — например, текстуру и карту отражений. Пионером здесь была 3dfx Voodoo 2, где возможности зависели от количества текстурных модулей (TMU).

Иллюстрация с сайта ScienceDirect
Схема графического конвейера эпохи GeForce 256 с аппаратным блоком T&L. Источник: ScienceDirect

До появления GeForce 256 в GPU попросту отсутствовал вершинный конвейер. Видеокарта была «слепым» исполнителем: она получала от центрального процессора уже готовые, просчитанные треугольники. CPU брал на себя трансформацию координат, перспективное деление и освещение. Именно поэтому современные 3D-движки того времени так сильно зависели от производительности процессора.

Сравнение детализации
Разница в детализации моделей очевидна.

Intel i740 вышел в начале 1998 года. Список возможностей для того времени впечатлял:

  • Аппаратное ускорение 2D (GDI/DirectDraw), поддержка разрешений до 1280×1024 (16-бит) и ТВ-выход.
  • Встроенный аппаратный DVD-декодер (редкая и ценная функция).
  • Поддержка современных 3D-эффектов: Z-буферизация, MSAA, затенение по Гуро, попиксельный туман, трилинейная фильтрация.
  • Рабочая частота 133 МГц при 350-нм техпроцессе и доступная цена в 120$.

Однако на практике игровая производительность страдала из-за того же GART: постоянная борьба видеокарты с процессором за доступ к системной памяти приводила к резким просадкам FPS. Отсутствие поддержки мультитекстурирования лишь усугубляло ситуацию в новых играх.

Главным преимуществом Intel i740 стала работа с «общепринятыми» стандартами — OpenGL и Direct3D. В эпоху господства проприетарных API (Glide у 3dfx, Metal у S3) это было стратегическим решением. Стандартизация драйверов Intel упростила жизнь разработчикам, что в конечном счете способствовало окончательной победе DirectX на рынке.

Почему в итоге победил DirectX?

В DirectX 6 существовало два режима: Immediate (близкий к современным API, работающий с командными буферами) и Retained (высокоуровневый «движок в движке»). Последний значительно снижал порог входа для новичков, что привело к массовому принятию DirectX студиями-разработчиками.

Тем не менее, i740 оставался «середнячком» из-за отсутствия Stencil-буфера и поддержки текстурной компрессии, что не позволяло эффективно экономить пропускную способность памяти.

Пример графики
Уровень графики в демо: имитация каустики через двухпроходный рендер.

В играх вроде Quake 3 AGP-версия i740 выдавала вполне приемлемые 30 FPS, но в тяжелых сценах отставала от лидеров рынка. Несмотря на это, Intel добилась успеха в сегменте OEM-сборок: низкая цена сделала i740 массовым решением. Позже наработки этого чипа легли в основу легендарного интегрированного графического решения в чипсете Intel i810.

❯ Итоги

История первой видеокарты Intel оказалась поучительной. Попытка внедрить передовые технологии, уперевшись в ограничения системной памяти, стала своего рода «генетическим кодом» графических решений компании на многие годы вперед. Сегодня, с выходом серии Intel Arc, ситуация изменилась в лучшую сторону, но тогда, в 90-х, i740 стал смелым экспериментом, который определил вектор развития индустрии.

А что вы думаете об опыте Intel в производстве графики? Буду рад узнать ваше мнение в комментариях! Подписывайтесь на блог, чтобы не пропускать новые еженедельные разборы. За бэкстейджами и щитпостингом приглашаю в мой Telegram-канал «Клуб фанатов балдежа», а видеообзоры можно найти на моем YouTube-канале.

Если у вас есть интересное железо, которое вы хотите подарить для будущих статей — пишите мне в Telegram. Меня интересует всё: от ретро-консолей и КПК до забытых ноутбуков 90-х. Все устройства остаются в моей коллекции, и однажды я мечтаю создать настоящий музей технологий!

Фото Nokia 9300
Вдохновение для будущих обзоров. Источник: mobile-review.com

Кстати, ищу донора платы для моего GameBoy Advance SP (AGS-101), чтобы восстановить контроллер питания. Если у кого-то есть «мертвый» экземпляр — буду благодарен!

Другие интересные статьи:
Перейти ↩
Перейти к нашим сервисам

Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram-канале 

 

Источник

Читайте также