Au Clair de la Tech : 3dfx ou la fulgurance d'un succès... puis d'une chute - Au Clair de la Tech : Retour sur les débuts de l'accélération 3D dans les jeux vidéo

Page Dossier Au Clair de la Tech : 3dfx ou la fulgurance d'un succès... puis d'une chute

Publié le 11/04/2016 à 14:00

Nous sommes alors en plein cœur de l’année 1996 : comme nous l’avons déjà souligné, S3 et Matrox n’arrivent pas à proposer au marché des solutions 3D suffisamment convaincantes.

Bonnes, voire excellentes en traitement 2D, les ViRGE et les Mystique (d’ailleurs rebaptisées « Mistake » par certaines vilaines langues) restent trop en retrait sur les performances 3D. Et il faut ajouter à cela qu’en parallèle de la course aux FPS, les fabricants devaient faire face à un autre type de défi : celui de la maitrise des fonctions de rendu. En effet, de la même manière que le marché de la carte 3D en était à ses débuts, celui des API capables de supporter les fonctions 3D intégrées à ces cartes n’était en rien figé. Chaque fabricant avait ses propres bibliothèques de fonctions (Matrox utilisait par exemple son API propriétaire Matrox Simple Interface, avant de supporter Direct3D) et le challenge consistait autant à concevoir des cartes puissantes, qu’à faire en sorte que les développeurs adaptent les jeux sur ces dernières, en utilisant leurs API.

Dans ce contexte, un fabricant a littéralement survolé tous les autres : 3dfx. On passera en effet rapidement sur le cas de Rendition, disparu aussi vite qu’il est arrivé, malgré une Vérité 1000 plutôt convaincante en 3D et qui fut même la puce de référence choisie par Microsoft pour la première version de Direct3D avec accélération matérielle. Dans la même lignée, Imagination Technologies, ne perça pas beaucoup plus, et connut un succès mitigé sur PC avec ses PowerVR, avant de se concentrer sur le marché mobile, où il jouit aujourd’hui d’une grande popularité grâce à ses produits à forte efficacité énergétique. Les puces PowerVR ont notamment été adoptées par Intel comme IGP avec certains Atom, ou par Apple, qui en a équipé tous ses iBidules, du tout premier iPhone jusqu’au dernier iPad. Enfin, le cas particulier de NVIDIA est évidemment intéressant, mais nous l’aborderons plus tard. Reste donc 3dfx, dont le succès fulgurant, fut à la hauteur de sa chute, seulement quelques années plus tard.

Arrivée en 1996, la carte Voodoo 1 fut la première de 3dfx, et la première à avoir été pensée spécifiquement pour le marché du jeu vidéo, puisqu’il s’agissait d’une adaptation au marché PC de produits 3dfx conçus pour les bornes d’arcades. Outre des performances et une qualité de rendu supérieure à la concurrence, grâce notamment à un meilleur filtrage des textures, la 3dfx Voodoo se distinguait de la plupart de ses concurrentes par son API particulièrement efficace. Glide fut en effet très populaire chez les développeurs, au point que certains titres 3D la supportaient en exclusivité. La Voodoo avait aussi la particularité d’être une carte limitée à l'accélération 3D, à installer en complément d’une carte graphique 2D classique. Une variante avec circuit 2D intégré, la Voodoo Rush, fut proposée un peu plus tard, mais avec peu de succès commercial : ses performances étaient légèrement inférieures à la Voodoo 1, du fait d’une bande passante partagée entre traitement 2D et 3D).

Deux ans plus tard, en 1998, la Voodoo 1 fut logiquement remplacée par la Voodoo 2, le deuxième et dernier gros succès de la marque californienne. Car déjà, l'impression d'un manque d'innovation se faisait sentir. En effet, la Voodoo2 n’était qu’une évolution de la Voodoo, alors que les cartes 2D/3D concurrentes (les RIVA TNT et les Rage Pro) devenaient de plus en plus performantes tout en étant moins chères. A l'opposé, l’utilisation d’une Voodoo2 nécessitait toujours d’avoir une seconde carte pour la 2D, qui, de fait, était quasiment toujours une carte 2D/3D à cette époque, ce qui rendait le choix d’une Voodoo2 particulièrement onéreux. D'autre part, si elle offrait toujours d’excellentes performances, supérieures à la concurrence, et la meilleure compatibilité avec les jeux, son architecture commençait à dater sérieusement : couleurs 16 bits, définition limitée, utilisation du bus PCI et non AGP, support de Direct3D limité, et utilisation de 3 puces impliquant une carte de grande taille (une seconde unité de texturing ayant été ajoutée par rapport à la V1). Quant à la gestion mémoire, elle était peu optimisée : chacune des 3 puces avait ainsi sa propre mémoire, et la mémoire inutilisée par l’une ne pouvait servir à une autre. Autrement dit, dans un jeu n’exploitant pas le multi-texturing, toute la mémoire de la seconde unité de texturing était ainsi « gaspillée ».

L’illustration parfaite de cette mauvaise gestion de la mémoire se trouve dans la limitation de la définition à 800x600 alors que les cartes concurrentes dotées d’autant de mémoire pouvaient monter plus haut. Avec 12 Mo de mémoire, la définition aurait pu monter en théorie jusqu’à 1600x1200 avec le triple buffering. Mais comme en pratique seuls 4 Mo étaient utilisables par le frame buffer, la limite tombait à 800x600. Pour monter plus haut en définition, (jusqu’à 1024x768), ou augmenter les performances, il était possible de coupler deux cartes Voodoo2 en SLI (Scan-Line Interactive), chacune effectuant alors le rendu d’une moitié de l’image. Cette solution était sans concurrence sur le plan des performances, mais restait très onéreuse pour une efficacité très variable d’un jeu à l’autre, puisque l’image était toujours coupée horizontalement en deux parts égales, indépendamment de la complexité de chaque moitié.

C'est finalement fin 98 que 3dfx se decida à lancer sa première puce 2D/3D, la Voodo Banshee. Intégrant dans une seule puce le circuit 2D, et deux des trois circuits 3D de la Voodoo2 (une unité de texturing ayant été sacrifiée au passage), la Banshee était bien moins onéreuse, puisqu’elle n’avait plus besoin d’être couplée à une carte graphique. Elle restait par contre limitée à un rendu 3D en 16 bits et à une interface PCI, même si elle pouvait être connectée en AGP (via un pont AGP vers PCI, donc sans profiter des avantages de l’AGP).

Malgré la montée en puissance de la concurrence, la firme persista dans son archaïsme avec la Voodoo3, lancée au printemps 99. Alors que les Riva TNT2 de NVIDIA et les Rage 128 d’ATI excellaient en traitement 32 bits, la Voodoo3 était toujours limitée à 16 bits (après un traitement interne en 32 bits) pour le rendu final. Un choix destiné à réduire la consommation de mémoire du framebuffer, car la Voodoo 3 ne supportait toujours pas pleinement l’AGP, et devait donc recopier toutes les textures dans sa propre RAM pour pouvoir les manipuler. Ajoutons à cela que le développement rapide de Direct3D avait fait perdre à 3dfx l’avantage que lui offrait Glide et que les performances des 3dfx ne surpassaient plus aussi largement celles des concurrentes... Dès lors, on comprend mieux pourquoi les ventes commencèrent à décliner, même si la compatibilité avec les anciens jeux et la réputation de 3dfx ont permis de limiter la casse dans un premier temps. Et comme si cela ne sufisait pas, les OEM commencèrent à tourner le dos au fabricant, suite à son acquisition de STB. Avec ce rachat, 3dfx aspirait à devenir un véritable fabricant de cartes 3D, commercialisant des produits finaux en son nom, plutôt que de se limiter à la vente de puces. Problème : ses clients d’antan, les Guillemot et autres Creative Labs, devenaient par là même ses nouveaux concurrents, et n’avaient évidemment plus aucun intérêt à se fournir chez 3dfx.

Dans un dernier baroud d’honneur, 3dfx lança la puce VSA-100, sa première puce enfin capable d'effectuer un rendu 32 bits et de gérer pleinement l’AGP… sauf pour le stockage des textures en RAM système, toujours pas supporté ! Hélas, le VSA-100 arriva sur le marché trop tard, et n’embarquait pas la nouvelle technologie qui avait le vent en poupe à l’époque : le Transform & Lightning. Pour compenser, 3dfx dû réintroduire le SLI pour parvenir au niveau de performances de la concurrence, en montant deux puces sur les cartes Voodoo5 (les Voodoo4 se limitant à une seule puce). Cette solution fut insuffisante pour rendre les Voodoo5 réellement compétitives, et 3dfx entra en procédure de faillite quelques mois plus tard, avant d’avoir pu lancer sa monstrueuse Voodoo5 6000, probablement la plus grande carte graphique « grand public » jamais conçue, qui devait embarquer quatre puces VSA-100 et utiliser une alimentation externe (notons toutefois que si sa consommation était énorme pour l’époque, elle serait considérée comme plutôt faible aujourd’hui, puisqu’elle était seulement de l’ordre d’une cinquantaine de watts…).

C’est un autre des « petits nouveaux » du milieu des années 90 qui sauvera finalement les miettes de 3dfx : au début des années 2000, NVIDIA a racheté 3dfx, pour récupérer ses brevets et les travaux effectués sur le successeur du VSA-100… Travaux qui donneront naissance à l’une des plus ratées des générations de GeForce, les GeForce FX (ou GeForce 5). Pour autant, cela n'a pas empêcher NVIDIA de briller, et de rejoindre ATI dans le club très fermé des fabricants de cartes 3D qui auront survécu à 3dfx, comme nous allons le voir dans le dernier chapitre de ce joli conte.