Nvidia NV1: Первая мультимедийная карта и её неудачи

Введение

1995 компьютерная графическая карта

Nvidia NV1, произведенная компанией SGS Thomson Microelectronics под модельным номером STG2000, представляла собой мультимедийную карту PCI, анонсированную в мае 1995 года и выпущенную в ноябре 1995 года. Она продавалась в розницу компанией Diamond под названием Diamond Edge 3D. NV1 оснащалась полноценным 2D/3D графическим ядром, основанным на квадратичной текстурной фильтрации, памятью VRAM или FPM DRAM, интегрированной звуковой картой с 32 каналами и частотой воспроизведения 350 MIPS, а также портом для джойпада, совместимого с Sega Saturn. Таким образом, она была задумана как замена 2D-графическим картам, аудиосистемам, совместимым со Sound Blaster, и 15-контактным портам для джойстиков, которые в то время широко использовались на IBM PC-совместимых компьютерах. Объединение всех этих функций на одной карте привело к значительным компромиссам, и NV1 не добилась большого успеха на рынке. Модифицированная версия, NV2, была разработана совместно с Sega для Sega Dreamcast, но в конечном итоге от неё отказались. Следующий самостоятельный продукт Nvidia, RIVA 128, был полностью сфокусирован на 2D и 3D производительности и оказался гораздо более успешным.

История

Несколько игр для Sega Saturn получили NV1-совместимые версии на ПК, такие как Panzer Dragoon и Virtua Fighter Remix. Однако NV1 испытывал трудности на рынке, насыщенном конкурирующими проприетарными стандартами, и был вытеснен новыми 2D/3D-ускорителями, основанными на треугольных полигонах, такими как недорогие S3 Graphics ViRGE, Matrox Mystique, ATI Rage и Rendition Vérité V1000, среди других ранних разработок. В конечном итоге, он не пользовался большим спросом, несмотря на свой многообещающий и интересный потенциал. Главной первоначальной проблемой NV1 были его высокая стоимость и общее качество. Хотя он обеспечивал достойную 3D-производительность, использование квадратичных поверхностей не получило популярности и сильно отличалось от стандартного рендеринга полигонов. Аудиоподсистема карты получила лишь удовлетворительные отзывы, а General MIDI – в лучшем случае сдержанные (критически важный компонент в то время из-за превосходного качества звука, обеспечиваемого конкурирующими продуктами). Консоль Sega Saturn потерпела коммерческий провал по сравнению с PlayStation от Sony или более ранней Sega Genesis, поэтому уникальная и несколько ограничивающая поддержка этих геймпадов имела ограниченную ценность. Nvidia, интегрировав все эти обычно отдельные компоненты, значительно увеличила себестоимость по сравнению с картой, разработанной исключительно для 3D-ускорения. В период выпуска NV1 происходил переход от VLB/ISA (486-е процессоры) к PCI (Pentium и поздние модели 486-х плат), и игры часто использовали MIDI для музыки, поскольку ПК все еще не могли полноценно воспроизводить цифровое аудио из-за ограничений по объему памяти и вычислительной мощности. Для достижения наилучшего качества музыки и звука, а также гибкости с аудиостандартами MS DOS, часто требовалось использовать две звуковые карты или звуковую карту с разъемом для дочерней MIDI-платы. Кроме того, 2D-производительность и качество NV1 не могли конкурировать со многими высококлассными системами того времени, особенно с критически важной для игр графической скоростью в DOS. Многие пользователи не хотели заменять свои часто сложные системные конфигурации на дорогостоящее решение "все в одном", и именно эта высокая степень интеграции NV1 негативно сказалась на продажах из-за неудобства. Интерес рынка к продукту быстро угас, когда Microsoft объявила спецификации DirectX, основанные на рендеринге треугольных полигонов. Выпуск Microsoft API, поддерживаемого всей индустрией и в целом несовместимого с NV1, немедленно разрушил надежды Nvidia на лидерство на рынке. Хотя демонстрации квадратично отрисованных круглых сфер выглядели впечатляюще, опыт показал, что работа с квадратичными текстурами была чрезвычайно сложной. Даже выполнение простых операций представляло проблему. Nvidia удалось реализовать ограниченную поддержку Direct3D, но она была медленной и нестабильной (программной) и не могла сравниться с аппаратным обеспечением для треугольных полигонов, доступным на рынке. Последующая разработка, связанная с квадратичными поверхностями NV1, продолжилась внутри компании под кодовым названием NV2.

Several Sega Saturn games saw NV1 compatible conversions on the PC such as Panzer Dragoon and Virtua Fighter Remix. However, the NV1 struggled in a market place full of several competing proprietary standards, and was marginalized by emerging triangle polygon based 2D/3D accelerators such as the low cost S3 Graphics ViRGE, Matrox Mystique, ATI Rage, and Rendition Vérité V1000 among other early entrants. It ultimately did not sell well, despite being a promising and interesting device. NV1's biggest initial problem was its cost and overall quality. Although it offered credible 3D performance, its use of quadratic surfaces was not popular, and was quite different than typical polygon rendering. The audio portion of the card received merely acceptable reviews, with the General MIDI receiving lukewarm responses at best (a critical component at the time due to the superior sound quality produced by competing products). The Sega Saturn console was a market failure compared to Sony's PlayStation or Sega's earlier Sega Genesis, and so the unique and somewhat limiting support of these gamepads was of limited benefit. Nvidia, by integrating all of these usually separate components, raised their costs considerably above what they would have been if the card had been designed solely for 3D acceleration. During the NV1's release timeframe, the transition from VLB/ISA (486s) to PCI (Pentiums and late model 486 boards) was taking place, and games often used MIDI for music because PCs were still generally incapable of large scale digital audio playback due to storage and processing power limitations. Reaching for the best music and sound quality, and flexibility with MS DOS audio standards, often required 2 sound cards be used, or a sound card with a MIDI daughtercard connector. Additionally, NV1's 2D speed and quality were not competitive with many of the high end systems available at the time, especially the critical for games DOS graphics speed. Many customers were simply not interested in replacing their often elaborate system setups with an expensive all in one board and so the heavy integration of NV1 hurt sales simply through inconvenience. Market interest in the product quickly ended when Microsoft announced the DirectX specifications, based upon triangle polygon rendering. This release by Microsoft of a major industry backed API that was generally incompatible with NV1 ended Nvidia's hopes of market leadership immediately. While demos of quadratic rendered round spheres looked good, experience had proved working with quadratic texture maps was extremely difficult. Even calculating simple routines was problematic. Nvidia did manage to put together limited Direct3D support, but it was slow and buggy (software based), and no match for the native triangle polygon hardware on the market. Subsequent NV1 quadratic related development continued internally as the NV2.

NV2

NV2 должен был стать вторым графическим чипом NVIDIA для PC 3D-ускорения, но был отменен до завершения разработки. Он планировался как преемник NV1. NV2 развивал необычную квадратичную архитектуру 3D-рендеринга своего предшественника. Изначально рассматривалась возможность его использования в консоли Sega Dreamcast, благодаря налаженным отношениям между NVIDIA и Sega в области портирования аркадных и консольных игр Sega Saturn на платформу PC, где сходство архитектур 3D-рендеринга NV1 и Saturn облегчало процесс портирования. (Графические карты NV1 имели два порта для геймпадов Sega Saturn, что позволяло легко портировать игры Saturn на карты NV1, обеспечивая схожий игровой опыт.) Однако опыт работы с архитектурами 3D-рендеринга Saturn и NV1 в конечном итоге привел компанию к полному отказу от квадратичной архитектуры 3D-рендеринга в пользу более традиционной, основанной на треугольных примитивах. Сильное стремление NVIDIA сохранить свою развивающуюся технологию квадратичного перспективного текстурирования стало серьезной причиной разногласий между Sega и NVIDIA. Важную роль в этом играл, несомненно, игровой PC-дивизион Sega. Квадратный 3D-движок было бы крайне сложно портировать на любое другое современное 3D-оборудование, которое использовало треугольные примитивы и инверсное текстурирование. Более того, хотя потребительское 3D-оборудование находилось еще на ранней стадии развития, в индустрии существовало общее мнение, что треугольные примитивы с инверсным текстурированием станут стандартом в будущем. В конечном итоге Sega выбрала PowerVR2 от NEC/VideoLogic для обеспечения 3D-графики в своей консоли Dreamcast. Поскольку спроса со стороны Sega не было, а рынок ПК резко изменил направление, отказавшись от QTM в пользу популярного OpenGL и DirectX, NVIDIA прекратила дальнейшую разработку NV2 и приступила к созданию новой архитектуры, также известной как "NV3" или RIVA 128.