C’est grâce à l’équipe marketing de Nvidia que l’un de ses mots à la mode est désormais entré dans le langage courant. Non seulement la 1re génération Nvidia GeForce 256 présentez-nous sa désormais célèbre marque de graphiques de jeu GeForce, mais elle a également apporté le terme « GPU » au PC de jeu.
Un sigle que nous utilisons désormais comme raccourci pour désigner n’importe quelle puce graphique PC, ou même l’une des meilleures cartes graphiques, a vu le jour sur PC en tant que slogan marketing de Nvidia. Pour vous donner une idée de combien de temps cela s’est passé, j’ai découvert le terme « GPU » par un communiqué de presse papier la même semaine où j’ai commencé mon premier travail de journalisme technologique en septembre 1999.
À l’époque, nous ne recevions pas de communiqués de presse par courrier électronique : ils nous étaient physiquement envoyés et l’assistante éditoriale les classait tous dans une boîte pour que l’équipe puisse les consulter. « Dans un événement qui inaugure une nouvelle ère d’interactivité pour PC, Nvidia a dévoilé aujourd’hui la GeForce 256, la première unité de traitement graphique (GPU) au monde », indique le communiqué.
À l’époque, je pensais que cela semblait pompeux : comment ce nouveau venu sur la scène graphique 3D pouvait-il avoir le culot de penser qu’il pourrait changer le langage des graphiques PC ? Mais je vois maintenant que c’était un génie du marketing. Non seulement le « GPU » est resté pendant des décennies, mais cela signifiait également que Nvidia était la seule entreprise à disposer d’un GPU pour PC à ce stade.
Transformation et éclairage GeForce 256
Le premier GPU de Nvidia gérait en effet les graphiques 3D de manière assez différente de ses pairs de l’époque, il est donc temps de faire une petite leçon d’histoire. Si l’on veut comprendre ce qui a rendu le premier GPU GeForce si spécial, il faut d’abord jeter un œil aux pipelines 3D de l’époque.
Nous sommes en octobre 1999 et les premiers accélérateurs 3D ne circulent que depuis quelques années. Jusqu’au milieu des années 1990, les jeux 3D tels que Doom et plus tard Quake étaient entièrement rendus par logiciel par le processeur, ce dernier étant l’un des premiers jeux à nécessiter une unité à virgule flottante.
Si vous souhaitez afficher un modèle 3D, il doit passer par le pipeline graphique, qui à ce stade était entièrement géré par le CPU. La première étape est la géométrie, où le processeur détermine le positionnement (où les polygones et les sommets se situent par rapport à la caméra) et l’éclairage (à quoi ressembleront les polygones sous l’éclairage de la scène). Le premier implique des transformations mathématiques et est généralement appelé « transformation », les deux processus étant appelés ensemble « transformation et éclairage » ou T&L en abrégé.
Une fois la géométrie définie, l’étape suivante consiste à remplir les zones entre les sommets, ce que l’on appelle la rastérisation, et à effectuer des opérations de traitement des pixels, telles que la comparaison de profondeur et la recherche de texture. Il s’agit bien sûr d’une simplification excessive du pipeline graphique 3D de l’époque, mais cela vous donne une idée. Nous avons commencé avec le processeur qui gérait l’ensemble du pipeline graphique du début à la fin, ce qui entraînait des graphiques à faible résolution et volumineux et des performances médiocres.
Nous avons ensuite eu les premiers accélérateurs 3D, tels que les cartes 3dfx Voodoo et VideoLogic PowerVR, qui ont géré les dernières étapes du pipeline (rasterisation et traitement des pixels), et ont considérablement amélioré l’apparence et la performance des jeux, tout en ouvrant la voie à une utilisation généralisée. de triangles plutôt que de polygones pour le rendu 3D.
Le processeur n’ayant plus à gérer toutes ces opérations et un matériel dédié faisant le travail, vous pouvez restituer des jeux 3D à des résolutions plus élevées avec plus de détails et des fréquences d’images plus rapides. À ce stade, le processeur effectuait encore pas mal de travail. Si vous vouliez jouer à des jeux 3D, vous aviez toujours besoin d’un processeur décent.
Nvidia avait pour objectif de changer cette situation avec son premier « GPU », capable de traiter matériellement l’intégralité du pipeline graphique 3D, y compris les étapes géométriques initiales pour la transformation et l’éclairage. Le seul travail du processeur était alors de déterminer ce qui devait être rendu et où cela allait.
GeForce 256 contre 3dfx Voodoo 3
Comme pour toute nouvelle technologie graphique, bien sûr, l’industrie n’a pas immédiatement évolué vers le modèle matériel T&L de Nvidia. À ce stade, la seule véritable façon de le voir en action dans DirectX 7 était d’exécuter le test en hélicoptère au début de 3DMark2000, bien que certains jeux utilisant OpenGL 1.2 le prennent également en charge.
Ce dernier incluait Quake III Arena, mais la nature peu exigeante de ce jeu signifiait qu’il fonctionnait pratiquement aussi bien avec le logiciel T&L. DirectX 7 ne nécessitait pas non plus d’accélération matérielle pour fonctionner – vous pouviez toujours exécuter des jeux DirectX 7 à l’aide du logiciel T&L calculé par le processeur, ce n’était tout simplement pas aussi rapide.
La GeForce restait une formidable puce graphique, que vous utilisiez ou non du matériel T&L. Contrairement au 3dfx Voodoo 3, il pouvait restituer en couleurs 32 bits ainsi qu’en 16 bits (comme le Riva TNT2 de Nvidia avant lui), il disposait de 32 Mo de mémoire par rapport aux 16 Mo plus habituels, et il surpassait également ses concurrents dans la plupart des cas. tests de jeu par une marge substantielle.
La réponse d’ATi (maintenant AMD) à l’époque était une approche par force brute, en plaçant deux de ses puces Rage 128 Pro sur un seul PCB pour créer le Rage Fury Maxx, en utilisant un rendu d’image alternatif (chaque puce graphique gérait des images alternées dans l’ordre – notez que je n’utilise pas le terme « GPU » ici !) pour accélérer les performances. Je l’ai testé peu après la sortie de la GeForce 256 et il pouvait effectivement tenir le coup.
Le GPU gagne
Cependant, la vedette du Rage Fury Maxx a été coupée peu de temps après, lorsque Nvidia a publié la version DDR de la GeForce en décembre 1999, qui a remplacé la SDRAM utilisée sur la GeForce 256 d’origine par une mémoire DDR haute vitesse. À ce stade, Nvidia avait gagné la bataille des performances – rien d’autre ne pouvait rivaliser.
Il a également fallu un certain temps pour que tout le monde rattrape son retard, et à ce stade, divers acteurs de l’industrie juraient encore que la vitesse toujours croissante des processeurs (nous venions de franchir la barrière des 1 GHz) signifiait que le T&L des logiciels irait bien. – nous pourrions simplement continuer avec un pipeline 3D partiellement accéléré.
Lorsque 3dfx se préparait au lancement du Voodoo 5 en 2000, je me souviens qu’il y avait une FAQ sur le site Web. Lorsqu’on lui a demandé si le Voodoo 5 aurait un support logiciel T&L, 3dfx a répondu : « Voodoo4 et Voodoo5 ont un support logiciel T&L. » Ce n’est pas délibérément malhonnête, mais à l’heure actuelle, chaque carte graphique 3D pouvait prendre en charge le T&L logiciel – cela était fait par le processeur – il semblait que la réponse était là pour suggérer sournoisement la parité des fonctionnalités avec la GeForce 256.
En fait, la seule autre entreprise graphique à avoir trouvé un concurrent décent dans un délai raisonnable était ATI, qui a sorti la première Radeon six mois plus tard, avec un support matériel T&L. Pendant ce temps, les gammes 3dfx Voodoo et VideoLogic PowerVR n’ont jamais réussi à obtenir le support matériel T&L sur le bureau du PC, les puces Voodoo 5 et Kyro II exécutant toujours T&L dans le logiciel.
Mais 3dfx adoptait toujours une approche par force brute : enchaîner les puces VSA-100 dans une configuration SLI sur sa prochaine gamme 3dfx Voodoo 5. Le Voodoo 5 5500 est finalement sorti à l’été 2000, avec deux puces, une mémoire SDRAM lente et aucun matériel T&L. Elle pouvait rivaliser avec la GeForce d’origine dans certains tests, mais à ce moment-là, Nvidia avait déjà affiné davantage son matériel DirectX 7 et lancé la GeForce 2 GTS.
À la fin de l’année, et après une série de batailles juridiques, 3dfx fait faillite et ses actifs sont rachetés par Nvidia. GeForce et le concept du GPU avaient gagné.
Nous espérons que vous avez apprécié cette rétrospective personnelle sur le tout premier GPU Nvidia GeForce. Pour plus d’articles sur l’histoire vintage du PC, consultez notre page sur la technologie PC rétro, ainsi que notre guide sur la façon de construire un PC de jeu rétro, où nous vous présentons tout le matériel dont vous avez besoin.