Retro-test : Voodoo 5 6000
By Steven M. - 23/05/2005
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Die 3dfx Voodoo 5 6000

 

 

Hier sind wir nun mit unserer famosen Voodoo 5 6000 revision 3700A. Sie ist ausgestattet mit 4 VSA-100 GPUs und 128MB SDR Speicher (DDR war zu dieser Zeit für eine solche Ausrüstung zu teuer und wurde erst mit den VSA-101 unterstützt). Alle vier Chips laufen mit 166MHz, die Karte ist durch eine AGP 2x Schnittstelle an das System angebunden. Zu dieser Zeit verwendete Nvidia bereits DDR seit der ersten GeForce Kartengeneration, 3dfx hätte damals das selbe tun sollen. Ursprünglich wurde die Voodoo 5 6000 für eine Taktfrequenz von 183 MHz konzipiert, was damals aber für SDR Speicher eine sehr hohe Zumutung war. Die Idee liegt nahe, dass man von Anfang an langsamen DDR statt schnellen SDR Speicher hätte verwenden sollen, auch was die Verfügbarkeit angeht. unsere Karte besitzt 16 8MB Speicherchips (8 auf jeder Kartenseite) mit einer Zugriffszeit von 6ns (166MHz). Einige frühere Prototypen waren jedoch mit 5.4ns (185MHz) RAM ausgestattet.

Unsere Karte ist ein weit fortgeschrittener Prototyp (Revision 3700A) aber wie wir sehen können erfolgt die Stromaufnahme der Karte über einen nachträglich angebrachten Molexstecker über das PC Netzteil und nicht über das ursprünglich geplante externe Netzteil namens Voodoo Volts. Für genügend Leistung sorgt ein Enermax 365W PSU das in der Lage ist satte 26A über die 12V Leitung zur Verfügung zu stellen, dies sollte mehr als genug sein. Man muss aber immer bedenken, dass wir hier einen Prototypen haben der weder komplett kompatibel noch stabil laufen wird, selbiges gilt für den Amigamerlin Treiber. Die V5 6000 besitzt einen bekannten Designfehler in Verbindung mit der Anbindung der Chips an den PCI Bus. Bei hoher Last durch FSAA 8x kann die Karte abstürzen. Es gibt jedoch eine als "PCI-rework" bekannte Methode zur Behebung dieses Problems, welche hier ersichtlich ist. Unsere Karte besitzt diese Modifikation bereits und durchlief alle Tests stabil.

 

 

 

Soweit bekannt existieren weltweit 150 Voodoo 5 6000 Karten davon sind nur ca. 30 komplett lauffähig. Auf dem nächsten Bild sehen wir den unbenutzten Stecker für die Stromversorgung sowie die HiNT PCI-Brücke welche die meiste Schuld am sterben von Voodoo 5 6000 Karten hat. Auf einigen Motherboards kann sich der Chip beim Starten selbst kurzschliessen und reisst somit die Karte komplett in den Tot, schauen wir uns den Chip genau an und auch was er tut:

 

 

Wenn wir uns die mit nur zwei Chips ausgerüstete V5 5500 anschauen, sehen wir, dass aufgrund der Master-Slave Konfiguration keine solche Brücke notwendig ist. Dies aus dem Grunde, dass nur der Masterchip AGP seitig sichtbar ist. Es ist wichtig zu wissen, dass AGP seitig nur immer ein Gerät erkannt werden kann, diese Beschränkung wurde erst mit dem AGP 8x Standart aufgehoben. TDas Problem bei der V5 6000 ist, dass die Chips aber nicht auf direktem Wege untereinander verbunden werden können, da dieses Verfahren auf zwei Chips limitiert ist. Die Lösung ist, die Chips über ihre PCI Interfaces untereinander zu verbinden.

Nachdem wir nun die Chips verbunden haben stellt sich das Problem, diese vier Chips an den AGP Bus anzubinden (welcher dann im PCI66 Modus betrieben wird). Die Lösung ist die Anwendung einer 4-zu-1 Brücke gegenüber dem AGP. Erste Prototypen setzten noch auf eine Intel Brücke, aufgrund von Stabilitätsproblemen kam bei späteren Revisionen jedoch dann der  HiNT HB1-SE66 PCI-PCI Bridge Chip zum Einsatz, der die Chips mit einem 66 MHz PCI Bus verbindet.

Diese Karte trögt, wie alle anderen Prototypen auch, die 3dfx typischen "not for resale" Aufkleber...zudem ist die 3700A die letzte Produzierte Kartenversion. Die Karte ist zudem hochkomplex aufgebaut und man sieht deutlich das Mehrschichtige Platinenlayout.

 

 

Auf dem nächsten Bild ist ersichtlich wie die Karte zu Beginn aussehen sollte. Entgegen der Anordnung in einer Linie sollten die Chips aus Platzgründen in einer Eckanordnung verbaut werden. Man sieht zudem die Intel PCI-Brücke und das externe Voodoo Volts Netzgerät.

 

 

  • Der erste Start

Nun ist der spannende Moment des ersten Aufstartens mit der Voodoo 5 6000 gekommen! Es ist ein sehr heikler Moment, da die Karte aufgrund des PCI-Brückenchip Problems in dieser Phase zerstört werden könnte, was dazu führen würde das wir zu den Pinguinen auswandern müssten um nicht von 3dfx Fan gelyncht zu werden. Zuerst schauen wir auf unser Netzteil, welches bereits seit langer Zeit treue Dienste leistet. Es verfügt über genügend Power für die Voodoo 5 6000 auf der 12V Linie (Maximum 12V*26A = 213W Max). Die Karte könnte uns also durchaus abbrennen ;)

 

 

Jetzt ist es an der Zeit die Karte in unseren PC einzubauen, man beachte die monströsen Ausmassen gegenüber der GeForce 2 Ultra. Dies hätte wohl zu massiven Problemen in Verbindung mit Motherboards und Gehäusen geführt.

 

 

 

eine Nahansicht der vier GPUs, sieht doch scheeeee aus  ;)

 

 

Hier sehen wird die PCI-PCI HiNT Brücke, das BIOS und die Spannungsstabiliserung.

 

 

Es ist Zeit für den ersten Start! Mit einem Finger an der HiNT und einer hand am Netzteil starten wir das System... Gewonnen es klappt! Die Karte zeigt BIOS Version 1.16 und 128MB RAM anders als erwartet ist die Karte mit vier Lüftern leiser als die GeForce 2 Ultra. Die HiNT ist nicht weiter erwärmt, was uns sehr beruhigt.

 

 

Nun ist es an der Zeit Windows XP zu starten und den Amigamerlin 3.1 R6 Treiber sowie die 3dfx Tools zu installieren. Hat dies geklappt sehen wir die Karte und den HiNT Chip korrekt in der Systemsteuerung. Bei dem Treiber sei zu bedenken, dass 3dfx nach dem Kauf durch Nvidia keinerlei Weiterentwicklungen daran vorgenommen hat. Alle aktuellen Treiber stammen von Drittpersonen, denen wir sehr dankbar sind. Wir verwenden den Amigamerlin Treiber mit unserer Voodoo 5 6000, da dieser bereits seit Monaten mit den anderen 3dfx Karten gute Dienste verrichtet. Man darf nicht vergessen , dass der VSA-100 keinerlei Unterstützung für T&L bietet und die ganze Berechnung auf die CPU abfällt.

 

 

Eine nähere Betrachtung der Treiber:

Eigentlich im gesamten nichts spezielles. Wie man erkennen kann stammen einige Screenshots vom Amigamerlin 3.1-R1 Treiber, welcher ganz zu Beginn zum Einsatz kam. Später stellten wir auf den R6 um, um Probleme mit Quake 3 Arena und einer Bildauflösung von 1280x1024 zu beheben, welche zu einem Leistungseinbruch von 5-10% führten. Dies zeigt perfekt, wie Abhängig die Hardwareleistung von ihren Treibern ist.

Auf diesen beiden Bildern sind die Optionen für Direct3D und OpenGL ersichtlich. Hier wurde 8x FSAA aktiviert.

Dann wollten wir herausfinden wie viel Strom die Voodoo 5 6000 effektiv vom Netzteil bezieht. Wir machten Messungen an der 12V Linie mit einer Voodoo 5 5500 und der 6000. Die Messung erfordert lediglich ein Amperemeter das in Serie zum Molexstecker der Karte in den 12V Strang eingebaut wird. Die Messungen ergaben folgende Werte:


 
Voodoo 5 5500
Voodoo 5 6000
Strom / BIOS
1.21 A
1.93 A
Strom / Windows XP
1.67 A
2.58 A
Strom Max (Vollast + FSAA)
1.84 A
3.97 A

 

Die maximale Leistungsaufnahme ist somit rund 50W unter 3DMark 2001 SE bei Verwendung von FSAA 8x. Für heutige Zeiten mag dies kein sehr hoher Wert sein, jedoch waren die Computer im Jahre 2000 noch vorwiegend mit 200W Netzteilen ausgerüstet, die Leistungsaufnahme von 50W war somit nicht unbedenklich, was den Entscheid für ein zusätzliches Netzteil seitens 3dfx verständlich macht. Die VSA-100 Chips werden unter Volllast und bei entsprechender Belüftung nicht sehr heiss was unter anderem am 0.25 µm Fertigungsprozess liegt. Einzig die HiNT Brücke und die Spannungsstabilierungsschaltungen werden bei Volllast sehr warm.

 

 

Weiter ( Benchmarks : Von Quake 3 nach Doom 3 )

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