Relembrando a Nvidia GeForce 256 – a primeira GPU para jogos para PC

Relembrando a Nvidia GeForce 256 – a primeira GPU para jogos de PC

É uma prova para a equipe de marketing da Nvidia que uma de suas palavras da moda agora se tornou linguagem comum. Não só a 1ª geração Nvidia GeForce 256 nos apresentou sua agora famosa marca de gráficos para jogos GeForce, mas também trouxe consigo o termo ‘GPU’ para o PC para jogos.

Uma sigla que agora usamos como abreviação para qualquer chip gráfico de PC, ou mesmo uma das melhores placas gráficas, começou no PC como um slogan de marketing da Nvidia. Para se ter uma ideia de há quanto tempo isso aconteceu, fui apresentado ao termo “GPU” por meio de um comunicado à imprensa na mesma semana em que comecei meu primeiro trabalho em jornalismo de tecnologia, em setembro de 1999.

Na época, não recebíamos comunicados de imprensa por e-mail – eles foram postados fisicamente para nós e o assistente editorial os separou em uma caixa para a equipe ler. “Em um evento que inaugura uma nova era de interatividade para PC, a Nvidia revelou hoje a GeForce 256, a primeira unidade de processamento gráfico (GPU) do mundo”, afirmou.

Na época, achei que parecia pomposo – como esse relativamente recém-chegado ao cenário gráfico 3D poderia ter a coragem de pensar que poderia mudar a linguagem dos gráficos do PC? Mas agora vejo que foi um gênio do marketing. A “GPU” não apenas permaneceu por décadas, mas também significou que a Nvidia era a única empresa com uma GPU para PC neste momento.

Nvidia GeForce 256: placa gráfica VisionTek GeForce 256 AGP com memória SDR

Transformação e iluminação da GeForce 256

A primeira GPU da Nvidia realmente lidava com gráficos 3D de maneira bem diferente de seus concorrentes da época, então é hora de uma pequena lição de história. Se quisermos entender o que tornou a primeira GPU GeForce tão especial, primeiro precisamos dar uma olhada nos pipelines 3D da época.

Era outubro de 1999 e os primeiros aceleradores 3D só circulavam há alguns anos. Até meados da década de 1990, jogos 3D como Doom e posteriormente Quake eram renderizados inteiramente em software pela CPU, sendo este último um dos primeiros jogos a exigir uma unidade de ponto flutuante.

Se você quiser exibir um modelo 3D, ele terá que passar pelo pipeline gráfico, que nesta fase era todo gerenciado pela CPU. A primeira etapa é a geometria, onde a CPU calcula o posicionamento (onde os polígonos e vértices ficam em relação à câmera) e a iluminação (como os polígonos ficarão sob a iluminação da cena). O primeiro envolve transformações matemáticas e é geralmente referido como “transformação”, com os dois processos juntos chamados de “transformação e iluminação” ou T&L, para abreviar.

Uma vez definida a geometria, o próximo passo é preencher as áreas entre os vértices, o que é chamado de rasterização, e operações de processamento de pixels, como comparação de profundidade e pesquisa de textura. Isto é, obviamente, uma enorme simplificação do pipeline de gráficos 3D da época, mas dá uma ideia. Começamos com a CPU cuidando de todo o pipeline gráfico do início ao fim, o que resultou em gráficos robustos e de baixa resolução e baixo desempenho.

Tivemos então os primeiros aceleradores 3D, como as placas 3dfx Voodoo e VideoLogic PowerVR, que cuidaram dos últimos estágios do pipeline (rasterização e processamento de pixels) e melhoraram enormemente a aparência e o desempenho dos jogos, ao mesmo tempo em que inauguraram o amplo uso de triângulos em vez de polígonos para renderização 3D.

Como a CPU não precisa mais lidar com todas essas operações e o hardware dedicado faz o trabalho, você pode renderizar jogos 3D em resoluções mais altas, com mais detalhes e taxas de quadros mais rápidas. Neste ponto, a CPU ainda estava fazendo bastante trabalho. Se você quisesse jogar jogos 3D, ainda precisava de uma CPU decente.

A Nvidia pretendia mudar esta situação com o seu primeiro ‘GPU’, que poderia processar todo o pipeline gráfico 3D, incluindo os estágios iniciais de geometria para transformação e iluminação, em hardware. O único trabalho da CPU era descobrir o que deveria ser renderizado e para onde iria.

Nvidia GeForce 256: ATi Rage Fury Maxx

GeForce 256 vs 3dfx Voodoo 3

Como acontece com qualquer nova tecnologia gráfica, é claro, a indústria não mudou instantaneamente em direção ao modelo de T&L de hardware da Nvidia. Neste ponto, a única maneira real de vê-lo em ação no DirectX 7 era rodar o teste do helicóptero no início do 3DMark2000, embora alguns jogos usando OpenGL 1.2 também o suportassem.

Este último incluía Quake III Arena, mas a natureza pouco exigente deste jogo significava que ele funcionava praticamente tão bem com o software T&L. O DirectX 7 também não exigia T&L acelerado por hardware para rodar – você ainda podia rodar jogos DirectX 7 usando T&L de software calculado pela CPU, mas não era tão rápido.

A GeForce ainda era um chip gráfico formidável, quer você estivesse usando T&L de hardware ou não. Ao contrário do 3dfx Voodoo 3, ele podia renderizar tanto em cores de 32 bits quanto em 16 bits (assim como o Riva TNT2 da Nvidia antes dele), tinha 32 MB de memória em comparação com os 16 MB mais usuais e também superou seus concorrentes na maioria testes de jogo por uma margem substancial.

A resposta da ATi (agora AMD) na época foi uma abordagem de força bruta, colocando dois de seus chips Rage 128 Pro em uma PCB para fazer o Rage Fury Maxx, usando renderização de quadros alternativa (cada chip gráfico lidava com quadros alternativos em sequência – observe como não estou usando o termo ‘GPU’ aqui!) para acelerar o desempenho. Eu testei logo após o lançamento da GeForce 256 e ela realmente conseguiu acompanhar.

Nvidia GeForce 256: 3dfx Voodoo5 5500

A GPU vence

Os holofotes do Rage Fury Maxx foram cortados logo depois, quando a Nvidia lançou a versão DDR da GeForce em dezembro de 1999, que trocou a SDRAM usada na GeForce 256 original por memória DDR de alta velocidade. Nesse ponto, a Nvidia havia vencido a batalha de desempenho – nada mais poderia competir.

Também demorou um pouco para que todos os outros se atualizassem e, neste ponto, várias pessoas na indústria ainda juravam que a velocidade cada vez maior das CPUs (acabamos de ultrapassar a barreira de 1 GHz) significava que o T&L do software seria bom. – poderíamos simplesmente continuar com um pipeline 3D parcialmente acelerado.

Quando a 3dfx estava se preparando para o lançamento do Voodoo 5 em 2000, lembro-me de ter um FAQ no site. Questionado se o Voodoo 5 teria suporte de software T&L, 3dfx disse: “Voodoo4 e Voodoo5 têm suporte de software T&L”. Não é deliberadamente desonesto, mas todas as placas gráficas 3D podiam suportar T&L de software neste momento – isso era feito pela CPU – parecia que a resposta estava lá para sugerir sorrateiramente paridade de recursos com a GeForce 256.

Na verdade, a única outra empresa gráfica a apresentar um concorrente decente em um tempo razoável foi a ATi, que lançou a primeira Radeon meio ano depois, completa com suporte de hardware T&L. Enquanto isso, as linhas 3dfx Voodoo e VideoLogic PowerVR nunca conseguiram obter suporte T&L de hardware no desktop do PC, com os chips Voodoo 5 e Kyro II ainda executando T&L em software.

Mas a 3dfx ainda estava adotando uma abordagem de força bruta – encadeando chips VSA-100 na configuração SLI em sua próxima linha 3dfx Voodoo 5. O Voodoo 5 5500 finalmente foi lançado no verão de 2000, com dois chips, memória SDRAM lenta e nenhum hardware T&L. Ela conseguiu acompanhar a GeForce original em alguns testes, mas naquela época a Nvidia já havia refinado ainda mais seu hardware DirectX 7 e lançado a GeForce 2 GTS.

No final do ano, e após uma série de batalhas legais, a 3dfx faliu e seus ativos foram comprados pela Nvidia. A GeForce e o conceito de GPU venceram.

Esperamos que você tenha gostado desta retrospectiva pessoal sobre a primeira GPU Nvidia GeForce. Para mais artigos sobre a história vintage do PC, confira nossa página de tecnologia retrô para PC, bem como nosso guia sobre como construir um PC para jogos retrô, onde mostramos todo o hardware que você precisa.

Fonte

Texto Traduzido e adaptado por Duilio Luz

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