Diamond Edge 3D – De allereerste 3D kaart

Bijzondere Hardware: Diamond 3D

Kort geleden heb ik het gehad over de ATI/AMD en hoe ze tegenover Nvidia staan. Daarin heb ik het kort gehad over de Diamond Edge 3D. De kaart met Nvidia’s eerste grafische chip, de NV1. Vandaag zal ik wat dieper ingaan op de geschiedenis van deze bijzondere hardware.

In 1993 lag het landschap voor 3D kaarten volledig open. Een processorontwerper van AMD en twee Sun Microsystem ingenieurs bedachten zich dat de toekomst van computers zich bevond in gerichte hardware ten opzichte van generieke chips, zoals een specifieke 3D processor (GPU) t.o.v. een gewone CPU. Hoewel 3D rendering de eerste logische stap zou zijn, was dit wel direct een lastige. Hiertegenover stond wel dat door video games hier direct een goede markt voor bestond. Alle Nvidia projecten kregen de NV aanduiding, staande voor New Version. Dit kan worden uitgesproken als ‘Envy’ (jaloezie). De Latijnse vertaling hiervoor, nvidia, werd uiteindelijk als benaming voor het nieuwe bedrijf gekozen.

Diamond

Hoewel de NV1 grafische chips werden gemaakt door Nvidia, werden de kaarten gemaakt door Diamond. Dit principe zien we vandaag nog steeds terug, fabrikanten als MSI en Gigabyte die kaarten maken rondom chips van chipmakers als Nvidia en AMD.

edge 3d

Nvidia’s eerste project, NV1, zou uitgroeien tot de basis van Diamond’s Edge 3D. Diamond werd vooral bekend van de latere Monster 3D kaarten, gebaseerd op de 3dfx Voodoo en Voodoo 2 chips. De Monster 3D kaarten hadden alleen 3D hardware aan boord en diende met een kabel doorgelust te worden vanaf een bestaand 2D kaart. Na deze uitstap ging Diamond weer terug naar chips van Nvidia, in dit geval de NV3, NV4 en NV5. Respectievelijk onder de naam Riva 128, Riva TNT en Riva TNT2.

In 2000 nam Nvidia 3dfx over. Technieken van deze grafische processoren zien we vandaag de dag nog steeds terug. Voornaamste hiervan is SLI, of Scan-Line Interleave, om meerdere grafische kaarten met elkaar te koppelen voor meer rekenkracht.

Techniek

Als laag tussen de software en hardware werden er verschillende API’s toegepast. De meest noemenswaardige hiervan zijn OpenGL, Glide (3dfx), Direct3D (DirectX) en later Vulkan. Deze API’s werken allemaal middels driehoekjes die met elkaar verbonden worden om zogenaamde polygonen te maken. Hier worden dan middels texture mapping oppervlaktes op “geplakt”. Door deze polygonen samen te voegen wordt er een 3D object gecreëerd. Nvidia koos echter een andere weg, dezelfde die Sega nam met haar Saturn. In plaats van deze driehoekjes gebruikt de NV1 en Saturn vierkantjes. Dit werden quadratic surfaces genoemd.

Edge 3D Virtua Fighter zonder en met Edge 3D kaart

Met deze quadratic surfaces worden rondere objecten gecreëerd met dezelfde rekenkracht. Ook was de chip ontworpen om meer rekenkracht vrij te maken voor de CPU. Hierdoor werkte de kaart zelfs met de uitlopende 486 processor. Dit klinkt natuurlijk heel erg goed, maar uiteindelijk was het probleem dat niemand graag voor deze ingewikkelde manier van texture mapping programmeerde.

Relevant

Toen later duidelijk werd dat deze techniek niet de markt zou gaan veroveren probeerde ze met een omweg toch relevant te blijven. Middels een nieuwe driver zou de Edge 3D ook met Direct3D games overweg kunnen. Gezien de chip niet met driehoekige polygonen overweg kon werd er voor een omweg gekozen. De meeste 3D games uit de jaren 90 werken ook in “software mode”. Dit wil zeggen dat de 3D berekeningen via software naar de CPU gestuurd worden. Omdat een reguliere CPU hier eigenlijk niet voor ontworpen is, neemt de 3D kwaliteit in alle opzichten enorm af.

Deze vernieuwde driver deed eigenlijk hetzelfde. Ondanks dat de NV1 chip geen driehoekige polygonen kon renderen, kon de rekenkracht wel nog worden toegepast voor andere zaken. Zo werd de 3D chip dus als generieke processor gebruikt en wordt deze rekenkracht ingezet om Direct3D games in software te draaien. Het trucje werkt, maar grafisch gezien was het niet echt een voordeel. Veel games zagen er hetzelfde of slechter uit dan via de normale software modus, bovendien was het proces niet vrij van bugs. Het enige voordeel dat ermee behaald werd, is dat er rekenkracht voor de gewone CPU vrij kwam.

edge 3d

Release

Diamond wilde met de Edge 3D een totaaloplossing leveren. Dit in de hoop dat veel computerbouwers zouden kiezen voor een Edge 3D kaart. Dat is immers goedkoper dan een losse 2D videokaart, 3D acceleratie kaart èn geluidskaart van verschillende fabrikanten in te kopen. Helaas pakte dit niet helemaal uit zoals gepland. De geluids- en 2D-chip haalde slechts het niveau van de budget kaarten. Daarnaast werkte geluid niet in DOS games die in Windows werden gedraaid. Wilde je DOS games met geluid spelen dan moest je je PC opnieuw opstarten in DOS modus. Bovendien was 3D acceleratie in DOS games niet mogelijk. Als dat nog niet erg genoeg was, de concurrent 3dfx ondersteunde wel 3D in DOS games. Zelfs als deze in Windows gespeeld werden.

Bovendien had de kaart een prijskaartje van ruim 500 gulden (zo’n €400 vandaag de dag). Dit was meer dan het dubbele van concurrerende kaarten. Tevens ging het argument van een all-in-one kaart voor de meeste consumenten niet op. Deze zochten namelijk naar een uitbreidingskaart. Waarom zou je je bestaande kaarten vervangen? Daarnaast was het voor PC bouwers voordeliger om drie losse kaarten aan te schaffen dan één Edge 3D kaart.

Dood

Het idee was mooi, een grafische chip die toen al mooiere 3D beelden op het scherm bracht dan latere concurrerende chips. Een kaart waar alles op zit. Drie gratis games. Ondersteuning voor Saturn controllers, waarvan je er twee bij kreeg. Aan de andere kant, als ontwikkelaars er niet voor willen programmeren en de kaart waardeloze DOS ondersteuning heeft, is het een lastige verkoop, zeker voor die prijs.

edge 3d De Edge 3D werd geplaatst in Escom’s Happy PC, met een Pentium 133 en 16MB geheugen.

In 1996 kocht computerbouwer Escom de resterende voorraad voor weinig geld op. Deze kon PC’s verkopen met hetzelfde praatje als Diamond al deed, maar dan voor een sterk gereduceerde prijs.

Legacy

Als gevolg werden veel Edge 3D kaarten vervangen door kaarten met betere ondersteuning. Veelal waren dit zelfs kaarten van Diamond zelf, zoals de Diamond Monster 3D. Veel Edge 3D kaarten kwamen dus bij het vuilnis terecht. Gezien het de eerste 3D chip van Nvidia was èn er nog weinig van de kaarten over zijn, wisselen ze tegenwoordig van hand voor meer geld dan dat de kaarten nieuw hebben gekost.

Hoewel deze eerste commerciële 3D kaart waanzinnig geflopt is, is het een belangrijk stukje hardware uit de PC geschiedenis. Wel heeft Nvidia veel geleerd van deze kaart. Vanaf de release van de eerste Geforce kaarten en de overname van 3dfx is Nvidia niet meer van haar troon gestoten.

Over: Lars JJ

Gamer in hart en nieren sinds 1991. Het begon met een NES maar twee jaar later kwam ik in aanraking met PC. Vanaf dat moment is dit ook mijn platform of choice. De afgelopen jaren ben ik wel weer steeds vaker op de bank te vinden met een Xbox controller in mijn handen. Command & Conquer, Forza, Half Life en Metal Gear zijn mijn favoriete franchises.

dé Luisterhoek

dé Kijkhoek