3dfx Voodoo5 5500 AGP

Annoncée lors du dernier Comdex Fall qui se déroulait en Novembre 1999, la 3dfx Voodoo 5 5500 AGP est disponible depuis quelques semaines dans notre beau pays. Il est donc temps de faire un test de cette carte, qui signe le retour de 3dfx dans les cartes graphiques hautes performances.

Le VSA-100

Le cœur de la Voodoo5 5500 AGP, c´est bien sur le chip graphique qu´elle utilise (enfin, les deux, comme nous le verrons un peu plus loin). Bien que ce chip soit le dernier né des laboratoires de recherche et développement 3dfx, il s´avère que ce dernier n´offre pas grand chose de plus qu´un TNT 2. En fait, quant on regarde ses caractéristiques, il ne fait en théorie que combler le gouffre qui séparait TNT 2 et Voodoo 3 en terme de fonctionnalités 3d.

En effet, ce ne sont pas les performances du chip qui font a priori la différence. Il s´agit ni plus ni moins d´un TNT 2 composé de 14 Millions de transistors gravés en 0.25 Microns et cadencés à 166 Mhz. A cette fréquence, le VSA-100 offre un fillrate théorique de 333 Mpixel /s en single texturing, et de 166 Mpixel /s en dual texturing : c´est 10% de mieux qu´un TNT2 Ultra. En terme de performances brutes, le VSA-100 en soit n´a donc rien d´exceptionnel, mais 3dfx a pensé à tout puisqu´il est possible d´utiliser plusieurs VSA-100 sur une même carte.

La grosse différence entre le Voodoo 3 et le VSA-100, se situe au niveau des fonctionnalités. En effet, la majeure partie des fonctions 3D absentes du Voodoo 3 sont désormais présentent dans le VSA-100. Ce dernier supporte donc le rendu 32 bits, les textures 32 bits, mais aussi un Z-buffer 24 bits ainsi qu´un stencil buffer de 8 bit. Côté texture, le VSA-100 n´est pas limité à des tailles de 256*256 pixels et peut gérer des textures d´une taille de 2048*2048 pixels. Des textures d´une telle taille seront d´ailleurs gérées plus facilement grâces à des systèmes de compression de textures tels que le S3TC ou le FXT1. Le FXT1 est un format de compression open source développé par 3dfx. C´est ce format de compression qu´utilise la Voodoo5 en OpenGL. Ainsi, sous Quake III, lorsque l´on lance un niveau, toutes les textures sont converties au format FXT1. Si en théorie le rendu est un peu meilleur, en pratique je n´ai pas vu de réelle différence par rapport au S3TC tel qu´il est utilisé sur une Radeon ou une GeForce (exception faite du Ciel qui est très mal rendu en S3TC avec la GeForce).

Côté performances, le VSA-100 s´avère également plus rapide qu´un Voodoo3 à fréquence égale. En effet, d´une part les performances en single texturing ont été améliorées (deux pixel calculés par cycle dans cette configuration, contre un auparavant), et d´autre part 3dfx a effectué quelques optimisations au niveau du moteur de rendu, d´ou un gain d´environ 20%.

Bref d´un point de vue des fonctionnalités, le VSA-100 est un chip plutôt complet, mais il omet de prendre en charge des fonctions telles que le T&L ou les Pixel Shader, gérées par le GeForce2 et le Radeon. Mais tout comme la Voodoo3 à son époque, le VSA-100 disposent de fonctions destinés aux jeux actuels, et pas forcément aux jeux qui sortiront peut-être-si-les-développeurs-le-veulent-bien dans quelques mois.

SLI, le retour

Mais, comme je l´ai déjà dis, la où le VSA-100 prend toute son ampleur c´est lorsqu´il est utilisé en SLI ... un mot qui en a fait rêver plus d´un (moi inclus!). A l´époque des Voodoo2, il s´agissait de faire fonctionner deux cartes en parallèle, une carte s´occupant du rendu des lignes paires et l´autre des lignes impaires.

Le SLI du VSA-100 n´a hérité que du nom de son ancêtre, puisque la méthode utilisée est tout à fait différente. Néanmoins, le résultat théorique est le même, c´est à dire des performances doublées. Ainsi, la Voodoo 5 5500 AGP (2x) utilise deux chips VSA-100, fonctionnant bien entendu en SLI. Elle dispose donc d´un fillrate théorique de 666 Mpixel /s en single texturing, et de 333 Mpixel /s en dual texturing. A titre de comparaison, celui d´un GeForce256 est de 480 Mpixel /s en single texturing et 240 Mpixel /s en dual texturing, et celui d´un GeForce2 GTS de 800 Mpixel /s en single texturing et en dual texturing. La Voodoo5 5500 est donc en théorie nettement plus rapide qu´une GeForce256, mais aussi nettement plus lente qu´une GeForce2 GTS.

Comment fonctionne le SLI sur une carte telle que la Voodoo5 5500 AGP ? C´est simple. Tout d´abord, les 64 Mo de SDRAM 166 Mhz sont en fait 2x32 Mo, 32 Mo étant attribués à chacun des deux chips VSA-100. Chaque chip dispose d´un bus 128 bits pour accéder à sa zone mémoire, soit une bande passante cumulée de 2.47*2 = 4.94 Go /s, contre 4.47 Go /s pour une GeForce256 DDR ou 4.94 Go /s pour une GeForce2 GTS.

Un des deux chips se charge du rôle de maître, alors que le premier à le rôle de l´esclave. C´est le VSA-100 maître qui va se charger de découper chaque image en bande de plusieurs lignes (de 1 à 128 lignes, la technologie est flexible), et de repartir ces bandes équitablement avec VSA-100. Il va envoyer toutes les informations nécessaires au rendu de ces bandes au VSA-100 esclave, qui lui enverra après rendu les données à écrire dans le frame buffer (zone mémoire dans laquelle est stockée l´image finale), qui se situe dans les 32 Mo du VSA-100 Maître.

Du fait de cette architecture, la bande passante mémoire tout comme les capacités mémoires ne sont pas directement comparables avec celles d´une GeForce car elles ne sont pas vraiment cumulables. Par exemple, pour la bande passante, les écritures dans le Frame Buffer se feront en qu´a 2.47 Go /s. De même, chaque chip devra stocker dans ses 32 Mo de mémoire les textures qui lui seront nécessaires pour effectuer le rendu de ces bandes. Il est donc possible qu´une même texture doive être utilisée par les deux chips en même temps, et qu´elle soit donc stockée en double.

Les résultats de tests sous Quake III corroborent cette théorie. D´une part, les performances de la Voodoo5 5500 en 1600*1200 32 bits (dans cette résolution c´est la bande passante mémoire qui limite le plus les performances) sont légèrement supérieures à la GeForce DDR (25.1 contre 23.5 fps) mais restent inférieures à celles de la GeForce2 GTS (29.4 fps), et d´autre part sous la démo Quaver, très lourde en texture, la Voodoo5 5500 se comporte plus comme une carte 32 Mo. Ainsi en 1600*1200 32 bits, avec les textures à fond, elle obtient 22.7 fps avec S3TC 10.5 fps sans, contre 22.1 et 12.3 fps pour une GeForce DDR (a titre indicatif une GeForce2 GTS 64 Mo obtient 25.9 fps sans S3TC).

  T-Buffer & FSAA