Фраза «25 лет назад» легко теряет контекст. Поэтому стоит напомнить, какой была эпоха запуска GeForce 3. Тогда еще не существовало Steam, iPhone и YouTube. Само понятие «графический процессор» (GPU) оставалось относительно новым. Его ввела компания NVIDIA всего за 15 месяцев до выхода GeForce 3 вместе с моделью GeForce 256. Да, за полтора года сменилось три поколения: GeForce 256, GeForce 2 и GeForce 3. Тогда индустрия развивалась стремительно. За тот же период тактовая частота процессоров выросла с 1 до 2 ГГц.
Технологический прорыв
Запущенный в феврале 2001 года GeForce 3 стал поворотным моментом в истории графики. Это первый GPU, получивший поддержку программируемых пиксельных и вершинных шейдеров DirectX 8.0. Простыми словами, разработчики графики теперь могли писать программы, выполняемые непосредственно на видеокарте.
С современной точки зрения это звучит странно. Как это — ранние графические процессоры не могли выполнять программы? Однако это правда. До GeForce 3 все видеочипы были «тупыми» ускорителями с фиксированным функционалом. Они получали от процессора данные в строго определенном формате, обрабатывали их и выдавали готовый кадр. Любой программный код выполнялся на центральном процессоре. Это означало, что все спецэффекты тоже ложились на плечи CPU.
Дело не только в производительности. Такая архитектура серьезно ограничивала полезность графического процессора. Перенос вычислений на GPU открыл новые возможности. Например, скелетная анимация с матричным скиннингом позволила текстурам реалистично натягиваться на модели персонажей. DirectX 8 дал жизнь невероятно живым водным эффектам, которые можно увидеть в The Elder Scrolls III: Morrowind. Кроме того, технология обеспечила попиксельное освещение и настоящий bump-mapping, впоследствии использованные в Doom 3.
Презентация от Стива Джобса
Сегодня трудно представить тесное сотрудничество NVIDIA и Apple. Однако GeForce 3 представили в Токио на выставке Makuhari Messe лично Стив Джобс. Это произошло на конференции Macworld 2001. Джобс пригласил на сцену Джона Кармака из Id Software. Вместе они продемонстрировали первые в истории демо-ролики Doom 3 — одной из самых ожидаемых игр того времени. Кармак рассказывал о новых возможностях программируемого чипа NV20: реалистичном попиксельном освещении, детальном нормал-маппинге и сложной интерактивности, включая интерфейсы с кликабельными элементами. Уровень ажиотажа зашкаливал.
Реальность запуска
Впрочем, Doom 3 вышел лишь несколько лет спустя. К тому моменту GeForce 3 уже не справлялся с игрой на максимальных настройках. Это ожидаемо: за три года индустрия ушла далеко вперед. Однако именно GeForce 3 стал первым GPU, способным запустить эту игру в принципе.
Ирония в том, что февральский анонс 2001 года не соответствовал хайпу. Многие обозреватели встретили новинку прохладно. Причина проста: GeForce 3 принес потрясающие функции DirectX 8, но его сырая производительность растеризации осталась на уровне GeForce 2 Pro. Единственным преимуществом в старых играх стала архитектура Lightspeed Memory — продвинутый контроллер памяти, значительно повысивший эффективную пропускную способность. Это давало прирост на высоких разрешениях. Однако для Quake III Arena в 800×600 карта выглядела невпечатляюще.
Появление линейки Ti
Ситуацию частично исправил запуск GeForce 3 Ti500 в конце 2001 года. Кстати, именно GeForce 3 подарил нам знаменитое обозначение «Ti», используемое NVIDIA до сих пор. Изначально оно означало Titanium Edition. В октябре 2001 года вышли две новые модели GeForce 3 с этим индексом, а также бюджетный GeForce 2 Ti. Последний предлагал отличную производительность в старых играх, но не имел поддержки DirectX 8. А без нее нельзя было включить те самые «блестящие воды» в Morrowind. Это делало прошлое поколение карт куда менее привлекательным.
Xbox и наследие
Еще один запуск конца 2001 года закрепил значение GeForce 3 как фундамента будущего. Речь об оригинальной Xbox. Мало кто знает, что NVIDIA поставила для консоли не только графику, но также звуковой чип и контроллер памяти. Работа над Xbox позже легла в основу недолгой, но любимой серии чипсетов nForce. Xbox стала самой мощной консолью поколения, опережая Nintendo и Sony по объему памяти и графическим возможностям. Однако железо бесполезно без игр. Несмотря на хиты вроде Halo: Combat Evolved, Fable и Star Wars: KotOR, лидером рынка консоль не стала.
Рынок часто наказывает прогрессивное железо в краткосрочной перспективе. Но главное — игра вдолгую. Сам GeForce 3 не стал сверхуспешным продуктом. Зато он проложил дорогу невероятно популярной серии GeForce 4. Она развила идеи предшественника, добавив поддержку DirectX 8.1, объемные текстуры и зависимую выборку текселей. Настоящий скачок произошел позже, с расширением шейдерных возможностей и ростом сырой производительности.
Путь к программируемым процессорам
В последующие годы развитие шейдерных блоков стало главным направлением эволюции GPU. GeForce 6 (апрель 2004) принес DirectX 9.0c и Shader Model 3.0. Появились «умные шейдеры» с динамическим управлением потоком. Разработчики получили возможность писать универсальные шейдеры для разных материалов без потери кадровой частоты. Также дебютировали выборка вершинных текстур, инстансинг геометрии и HDR-рендеринг.
Но настоящий перелом случился с GeForce 8 в конце 2006 года. Микроархитектура Tesla представила унифицированные шейдеры. Исчезло разделение на пиксельные и вершинные блоки. GPU превратился в полноценно программируемый процессор с минимальными ограничениями. Неслучайно GeForce 8 вышла одновременно с первой версией CUDA — проприетарного фреймворка NVIDIA для вычислений.
Взгляд в будущее
В этом и заключается ключ к пониманию. От запуска GeForce 3 тянется прямая линия к нынешнему доминированию NVIDIA на рынке ИИ. Как только миллионы ПК по всему миру обзавелись массово-параллельными программируемыми процессорами, люди задумались: что еще на них можно запускать, кроме игр? Так появились вычисления общего назначения на GPU (GPGPU). Сначала это была наука, распределенные вычисления вроде folding@home, физические симуляции. Затем пришла криптография, а следом — криптовалюты. Многие читатели наверняка помнят дефицит видеокарт тех лет. Сегодня все это почти полностью вытеснено искусственным интеллектом.
Странная особенность технологической эволюции в том, что в моменте она редко выглядит важной. Порой даже кажется шагом назад. Однако фундамент, заложенный GeForce 3, имел критическое значение. Это была ставка на программируемость графического железа. NVIDIA сделала ее раньше конкурентов. Двадцать пять лет спустя эта ставка питает самые мощные ИИ-датацентры мира. И все потому, что геймеры хотели лучшего освещения в играх. GeForce 3 не была быстрейшей картой своего времени. Но она стала первой картой для будущего. А «будущее» оказалось очень, очень большим.
Подписывайтесь на наш телеграмм канал и читайте новости в удобном формате — https://t.me/occlub_ru.
