monobogdan

Мои давние читатели знают, что я большой фанат устройств от Blackberry. В 2023 году я ходил с Passport как с основным смартфоном (и даже написал об этом статью), в 2024 использовал Priv, а в 2025'ом активно пользовался Unihertz Titan как единственной доступной альтернативой легендарным ежевичным устройствам. Однако немногие знают, что поначалу компания выпускала не смартфоны, а КПК и пейджеры — и в техническом плане они были уникальными.

Сегодня мы с вами узнаем, что же скрывается внутри BlackBerry 957, изучим компонентную базу и схемотехнику и узнаем, для чего там нужен самый настоящий Intel i386!

❯ Предисловие

Устройства от BB всегда были оплотом диковинки в мире мобильных гаджетов. Компания до последнего делала смартфоны с физической клавиатурой, а когда вышел первый iPhone и пошла мода на смартфоны только с тачскрином — BB даже здесь отметилась весьма своеобразным BB Storm с необычной технологий тачскрина с обратной отдачей.

Однако история компании началась отнюдь не с смартфонов, а... с пейджеров. В 1999 году, компания выпустила BB 850 — двухсторонний пейджер с зашированным каналом связи, предназначенный специально для бизнесменов. У устройства была полноценная QWERTY-клавиатура, 2 или 4 мегабайта встроенной памяти, возможность организации пиринговой сети (вероятно как у Cybiko), а также встроенный клиент E-Mail. Питалось устройство всего от одной батарейки типа AA — и на момент выхода это был весьма серьёзный и крутой гаджет с большим потенциалом.

В новом 2000 году, BlackBerry решила развить концепцию бизнес-коммуникатора и выпустила героя нашей сегодняшней статьи — Blackberry 957. Концептуально это был скорее крутой КПК: большой монохромный дисплей с разрешением 160x160 пикселей, удобная клавиатура с кнопками в форме «ягодок», кастомная операционная система с SDK и возможностью написания своих приложений, а также работа в сетях Mobitex вместо GSM. Увы, но 950'ый звонить не умел — только сообщения, из-за чего его нельзя считать полноценным смартфоном.

Ещё двумя годами позднее вышли почти идентичные (с виду) BB 5810 и 5820 — которые полностью отличались аппаратной платформой и вместо Mobitex использовали классическую GSM-сеть. Это первые полноценные смартфоны компании, с которых можно было даже позвонить — однако для разговоров требовалась специальная гарнитура, поскольку в устройстве не было микрофона. Про аппаратную платформу история тоже интересная — если 957'ой использовал x86'ой процессор от Intel, то 5810 и 5820 работали на базе неизвестного ARM7-процессора.

Главной фишкой 5810 и 5820 было использование собственной ОС с окружением, написанном на Java. Системные службы, интерфейс, программы — всё это работало поверх кастомной JVM (за 6 лет до релиза Android), а для разработки софта предлагалось установить специальный SDK, близкий к оному для J2ME телефонов. Именно эта ОС стала основой для будущих смартфонов компании вплоть до появления BlackBerry Z10 в 2012 году, который использовал BBOS 10 на базе ядра QNX и фреймворка Qt.

Несмотря на узкоспециализированный бизнес-сегмент смартфонов, компании удалось закрепиться на рынке в начале нулевых, благодаря чему в последующие годы выходили всё более крутые устройства на базе всё той же BBOS. В 2003'ем появился 7210 с колесиком типа JogDial, цветным дисплеем и более современным процессором на ядре ARM9, а в 2004'ом 7100 — первый смартфон с грамотно урезанной QWERTY-клавиатурой под названием SureType. Несмотря на смартфонную направленность, смартфоны BB немного отставали от полноценных смартфонов на WM и Symbian по производительности, но кратно обходили их по уровню безопасности, коммуникационным возможностям и скорости работы — что и обеспечивало им стабильную популярность среди бизнесменов и любителей общения.

В 2006'ом, BB выпустила первый смартфон на базе процессора Intel XScale, нагнав по чистой производительности топовые коммуникаторы на WM и кратно перегнав любые смартфоны на Symbian тех лет. Помимо этого, компания начала активно экспериментировать с способами управления — обычный DPad компания считала скучным, и реализовывала то трекболл, то оптический трекпад, то уже преусловный JogDial. В общем, инженеры компании старались как могли — венцом творения была раскладушка BB 8220, выпущенная в 2008 году.

2009'ый год дался BB не просто. Появился iPhone, пошла повальная мода на смартфоны с тачскринами и без кнопок и компании пришлось адаптироваться. Ответом на iPhone и Android стал BB Storm с уникальной технологией тактильной отдачи от тачскрина, благодаря чему казалось что тач — одна большая кнопка. Однако аппарат стал провальным, поскольку функционально был ближе скорее к тачфонам типа Samsung S5230 и Corby — в основе ведь лежала все та же JVM с профилем, близким к J2ME.

Ну а венцом творения на базе BBOS 10 можно назвать Passport. Несмотря на неудачный релиз Z10 и Z30, компания смогла выпустить Passport и легендарный кирпич смог продлить жизнь компанию ещё на один год вперед. Смартфон был очень крутым и уделывал многие Android-смартфоны и даже iPhone'ы тех лет — безупречная плавность анимаций, мощнейшее железо (Snapdragon 801 это вам не шутка) и BBOS 10 с поддержкой Android-приложений делали своё дело. Собственно им и сейчас можно пользоваться, если накатить на него Android, чем мы возможно и займемся в рамках одной из будущих статей...

Ну а сегодня мы с вами разберем и изучим 957'ой. Его подарил мне читатель с Хабра около полугода назад, за что ему огромное спасибо!

❯ Изучаем

Разбирается 957'ой относительно несложно. Сначала необходимо открутить несколько винтов с обратной части корпуса, после чего осторожно снять заднюю крышку. Несмотря на солидный возраст, девайс не рассыпается в руках в отличии от некоторых ноутбуков — так что конструктивно гаджет выполнен на высоком уровне.

Внутри скрывается весьма компактная материнская плата, несколько шлейфов, а также аккумулятор. Интересно что АКБ хоть немного и вспух, но все равно умудряется держать заряд около часа работы. Неплохо, для 26 лет то!

На плате есть большое количество неподписанных тест-поинтов. Для зарядки устройства я вызвонил пятак VChrg, подал 5В и девайс пошёл заряжаться. К сожалению, в качестве разъёма для синхронизации используется свой проприетарный, причём кабеля для него нет — необходимо искать родную док-станцию, которая порой стоит дороже чем само устройство.

BB 957 был собран из целой солянки разных чипов «общего назначения», хотя на плате имеются также кастомные чипы разработки самой RIM. В первую очередь, в глаза бросается RIM7343, который предположительно выполняет роль контроллера дисплея, источник опорного напряжения Linear LTDF (скорее всего нужен для радиочасти), операционный усилитель Microchip 1029E для тех же целей, а также кастомный чип RIM54624, судя по обвязке выполняющий роль RF-фронтэнда для сети Mobitex. Скорее всего именно он занимается преобразованием цифровых датаграмм в волны, которые затем через усилитель отправляются в эфир.

Чуть ниже расположилась микросхема MAX3222E, которая представляет из себя интерфейс UART -> RS232 и служит для согласования логических уровней. BB 957, как и многие другие устройства тех лет, подключаются к ПК через COM-порт — что затрудняет их синхронизацию с новыми компьютерами. Обратите внимание на «динамик» в 957'ом в виде ультракомпактного зуммера MZT-03A. Такие в наше время редкость.

С обратной стороны платы скрывается внешний синтезатор частоты (PLL) Philips SA7026, также являющийся частью RF-тракта, VCO-генератор TTS05V (работает в паре с PLL) а также RF-усилитель Hitachi PF01411B. Назначение остальных чипов в RF-тракта установить не удалось.

Ну и конечно же самое интересное — это процессорная часть. В качестве сердца устройства, в 957'ом используется настоящий, полноценный процессор Intel 386EX. Это специальная версия 386'ого, предназначенная для установки в встраиваемые устройства и от обычного 386'ого она отличается интеграцией некоторой периферии. Внутри него скрывается:

• Одно ядро на микроархитектуре i386, способное работать на частоте до 33МГц. Процессор полностью совместим с обычным 386SX/DX, однако концептуально ближе к SX-версии из-за использования 16-битной шины.

• Контроллер оперативной памяти типа SDRAM, способный адресовать до 64МБ физической памяти. Вполне неплохо по меркам конца 90-х, при этом не стоит забывать о том, что это один из первых (если не первый) процессор от Intel с контроллером памяти в процессоре. В те годы, во всех компьютерах и ноутбуках, контроллер ОЗУ был в северном мосте.

• Встроенный клокер и контроллер питания. Вплоть до ~2010 года, генерацией опорной частоты FSB (шина между северным мостом и процессором, от этой частоты в свою очередь тактировался процессор) занимался отдельный чип-клокер, который представлял из себя многоканальный PLL-контроллер. Он выдавал опорную частоту не только для процессора, но и северного моста — 33МГц для PCI, 66МГц для AGP и т.д. Поскольку во времена 386/486 FSB ещё не существовало, процессор тактировался напрямую от кварца на плате, либо от одноканальных внешних клокеров.
  
  Контроллер питания здесь занимается лишь режимами сна и задач LDO/DC-DC преобразователей не выполняет.

• DMA-контроллер 8237A, контроллер прерываний, таймер 82C54, UART, Watchdog и конечно-же JTAG. В целом, Intel засунула в 386EX чуть ли не половину IBM PC, так что этот процессор можно назвать системой на кристалле.

Конечно же у читателя возникнет вопрос — можно ли запустить на BB 957 DOS или Linux? И ответ — технически да, однако на практике необходимо будет написать IBM-PC совместимый BIOS, что-то придумать с PCI (его ведь здесь нет, из процессора торчит обычная параллельная шина) и реализовать драйверы для дисплея и ввода. Если ОС не использует MMU для защиты памяти — теоретически это более чем реализуемо из userspace-программы.

Чуть выше процессора расположился чип SRAM объёмом в 1МБ от Samsung, а также микросхема флэш-памяти от AMD объёмом в 4МБ, на которой хранится прошивка устройства. Рядом с 386'ым расположился DSP AD2186, который занимается низкоуровневой работой с сетью Mobitex.

И... это всё! Вот такой простой конструктив был у 957'ого. Всё максимально просто и компактно. Увы, но без крэдла передать на него что-то или написать свой кастомный софт не выйдет.

❯ Заключение

Вот таким был первый КПК от BlackBerry. Неожиданно было встретить полноценный 386'ой в мобильном устройстве, да ещё и с солидным объёмом памяти и кастомной ОС. При этом BB — один из немногих x86-устройств, несовместимых с IBM PC — что ещё больше увеличивает его гиковскую ценность. В общем, аппарат на века... А что думаете вы? У вас был BlackBerry?

Ну а я надеюсь, что вам было интересно. Подписывайтесь на блог, чтобы не пропускать новые статьи каждую неделю! А если вам интересна тематика ремонта, моддинга и программирования для гаджетов прошлых лет — подписывайтесь на мой Telegram‑канал «Клуб фанатов балдежа», куда я выкладываю бэкстейджи статей, ссылки на новые статьи и видео, а также иногда выкладываю полезные посты. А ролики (не всегда дублирующие статьи) можно найти на моём YouTube канале».

А если вы хотите что‑нибудь подарить из железа и увидеть о нём статью — пишите мне в Telegram. Меня очень интересуют самые разные гаджеты: начиная от игровых консолей и любых связанных с геймингом устройств, телефонов, смартфонов, КПК, заканчивая ретро‑компьютерами и ноутбуками. Кто знает, может героем следующей подобной статьи окажется ноутбук из 90-х?:‑)

После обзоров устройства не продаются, а остаются в моей коллекции. Когда‑нибудь я хочу сделать музей, где к каждому устройству можно будет приложить QR и почитать мою статью. Кто знает, вдруг на следующей неделе я также подробно расскажу про девайс из вашей юности?:)

Компания HTC запомнилась нам в первую очередь по коммуникатором и смартфонам из нулевых. В портфолио тайваньской фирмы затесались сотни легендарных устройств, начиная от QTek'ов с i‑Mate'ами, заканчивая HP iPaq и даже Palm'ами. Однако один из девайсов, вышедший в далёком 2005 году, был особенным — поскольку совмещал в себе функционал смартфона и мобильного компьютера в одном корпусе...

Сегодня мы с вами изучим легендарный HTC Universal — смартфон‑трансформер на Windows Mobile, и по традиции рубрики изучим его конструктив, схемотехнику и компонентную базу. Интересно? Тогда жду вас под катом!

❯ Предисловие

Мы уже не раз с вами изучали устройства от HTC. В рамках прошлых статей мы разбирали, изучали компонентную базу и даже апгрейдили оперативную память культовых моделей по типу HTC Magician. При этом устройства тайваньской фирмы можно поделить на три поколения:

• Поколение XScale и StrongARM — 2001–2005 год. В это время компания активно использовала связку из процессоров Intel PXA и модемов Texas Instruments Calypso, создав на относительно унифицированной платформе десятки устройств. HTC Wallaby, HTC Magician, Palm Treo 650 — всё это устройства на базе схожей платформы.

• Поколение OMAP — 2004–2008 год. Впервые процессоры Texas Instruments OMAP, компания HTC использовала ещё в 2004 году — в кнопочном смартфоне с Windows Mobile на борту. Уже в 2005'ом году, OMAP850 начали ставить практически во все новые модели — даже несмотря на то, что это был заметный даунгрейд по сравнению с более старыми PXA. Но тут решала экономия — в OMAP'ы был интегрирован модем.

• Поколение Qualcomm — 2007–2015 год. В 2007 году, HTC перешла к тяжелой артиллерии и начала использовать топовые процессоры Qualcomm, которые уделывали по производительности любые другие процессоры для смартфонов.

HTC Universal, о котором мы с вами сегодня поговорим, относится как раз к первому поколению и работает на базе процессора от Intel. Аппарат вышел в далёком 2005 году, стоил солидные 1.200$ (примерно как сейчас 2.000$ — почти в два раза дороже iPhone 17 Pro Max) и продавался аж под восемью разными названиями. Всё дело в том, что HTC вплоть до 2006'ого свой бренд не развивали, а разрабатывали устройства для продажи другими брендами под своим названием — такой подход называется ODM и используется, например, Samsung и Xiaomi для своих бюджетных смартфонов.

И если сейчас ODM‑устройство — это клеймо бюджетности, то в те годы об HTC так сказать было нельзя. Компания делала весьма экзотические и необычные коммуникаторы, которые работали на топовом железе, стоили кучу денег и поддавались моддингу. Самый частый апгрейд — установка кастомной и почищенной прошивки, далее усиленный аккумулятор, ну а редким (и желанным) тюнингом была установка увеличенного в два раза объёма оперативной памяти!

Об Universal я мечтал давно и смог заполучить его только сейчас — благодаря читателю Ярославу, которые занимается перевозками гаджетов из Китая. Подписчик выкупил устройство, организовал его доставку в Россию и подарил мне его — за что ему огромное спасибо... Но вот незадача, аккумулятор в устройстве был вспухший и совсем не держал заряд — так что придется его перепаковать!

❯ Разбираем

По традиции блога, наш девайс полагается разобрать и изучить что же у него находится «под капотом». В отличии от более поздних устройств от HTC, Universal разбирается относительно легко и просто: достаточно лишь снять заднюю крышку и открутить четыре винта, после чего расщелкнуть клипсы и снять заднюю часть корпуса.

Далее нам открывается вид на материнскую плату устройства — и здесь сразу есть на что обратить внимание. Во первых, у Universal уже в 2005'ом был стереозвук — что для смартфонов тех лет было большой редкостью. Это сейчас даже в бюджетках ставят по два динамика, но в те годы это был удел исключительно флагманов.

А во вторых, в качестве межплатного шлейфа используется сразу два шлейфа из жильных проводов, прямо как в Nokia E90, Toshiba Portege G900 и большинстве ноутбуков из нулевых. Такие шлейфы страдают от износа в гораздо меньшей степени, нежели обычные плоские FPC‑варианты, поэтому HTC здесь можно выразить респект. Кроме того, такие шлейфы вполне поддаются ремонту.

Сама плата состоит из двух частей — «периферии» вместе с RF‑частью и основных модулей. С обратной стороны скрывается периферия — можно увидеть контроллер зарядки литиевых аккумуляторов, DC‑DC преобразователи, контроллер тачскрина от Ti, а также RF‑усилитель и мелкую логику.

Основной сок находится с фронтальной части платы, где в первую очередь в глаза бросается модем. HTC Universal был первым коммуникатором на WM с поддержкой 3G, поэтому привычный Ti Calypso инженеры HTC заменили на Qualcomm MSM6250. По правде сказать, 6250'ый уже сам по себе был неплохим процессором и в одном чипе скрывал:

• Одно ядро ARM926EJ‑S, работающее на частоте до ~180МГц и с ~16КБ кэша инструкций и ~16КБ кэша данных. Поскольку MSM6250 — это бейсбенд, он сам по себе мог быть центральным процессором обычного кнопочного телефона и в таком случае именно он выполняет задачи обработки пользовательского интерфейса, игр, приложений и тому подобное

• Кастомный DSP под названием QDSP4000. Используется для кодирования и декодирования голоса, а также низкоуровневой работы с датаграммами GSM‑сети.

• Видеоускоритель Defender2 3D. Да, это прямой предок современных Adreno, и да, он умел ускорять 3D‑графику уже в 2003 году. На тот момент это было очень круто и экзотично, первые массовые смартфоны с 3D‑ускорителями пошли только в 2006–2007 году (SE M600, Nokia N95 и iPhone 2G). Иронично что сам HTC Universal ускорение 3D не поддерживает.

• Кучу периферии — включая контроллеры I2S, I2C, SPI, GPIO, клавиатуры и дисплеев.

Неплохо по меркам 2003'го года, да? В паре с ним стоит специальный контроллер питания только для модема — Qualcomm PM6650, а также микросхема MCP с PSRAM и NOR‑памятью неизвестного объёма Samsung K5D5657ACA‑D090.

Правее модема расположился RF‑фронтэнд RTR6250, который скрывает в себе детали реализации приёмо‑передатчика, а также усилитель RFR6200.

Под самым большим экраном скрывается сердце устройства — процессор Intel PXA270, который в рамках блога получил статус легендарного. Внутри него скрывается:

• Одно ARMv5‑совместимое ядро, построенное на микроархитектуре Intel XScale, и способное работать на частоте до 624МГц. Помимо ARMv5, XScale также поддерживал набор инструкций Wireless MMX — то есть SIMD, а также имел 32 килобайта L1-кэша инструкций + 32 килобайта L1-кэша данных.

• Возможность выполнения до 800 миллионов инструкций в секунду (MIPS) при максимальной рабочей частоте.

• Контроллеры шин общего назначения: UART, I2C, SPI, USB.

• Периферийные модули для управления DRAM, NAND и NOR‑памятью, а также контроллер SD‑карт.

• Контроллеры клавиатуры, дисплея, ШИМ, GPIO и даже встроенный RTC...

• 64МБ встроенной NOR‑памяти типа StrataFlash (в PXA272)

• И всё это будучи изготовленным на 180нм техпроцессе!

Круто, да? Левее процессора расположились чипы SDRAM‑памяти Infineon, объёмом по 32МБ каждый. При желании их можно легко заменить на чипы по 64МБ — и получить в сумме 128 мегабайт оперативной памяти. Также рядом расположился NAND‑чип DiskOnChip с пользовательскими данными и кастомная микросхема от HTC, предположительно выполняющая роль контроллера питания или SMC.

Чуть выше процессора можно увидеть чип Ti TNET, выполняющий роль Wi‑Fi контроллера, а рядом с ним трансивер MAX2820.

В качестве аудиокодека используется Asahi AK4641VN, подключенный к процессору через шину I2S и обеспечивающий очень даже неплохое качество звука. Флагман же!

❯ Заключение

Вот таким был HTC Universal. Девайс уж действительно вселенского масштаба и конструктивно вызывает уважение — при этом в отличии от более поздних устройств HTC у него весьма простой и адекватный обслуживаемый конструктив. В последующие годы HTC ещё раз пытались совмещать концепцию компьютера и смартфона в одном корпусе — но увы и ах, форм‑фактор не взлетел, а далее уже появился iPhone. А что вы думаете по этому поводу?

Ну а я надеюсь, что вам было интересно. Подписывайтесь на блог, чтобы не пропускать новые статьи каждую неделю! А если вам интересна тематика ремонта, моддинга и программирования для гаджетов прошлых лет — подписывайтесь на мой Telegram‑канал «Клуб фанатов балдежа„, куда я выкладываю бэкстейджи статей, ссылки на новые статьи и видео, а также иногда выкладываю полезные посты и щитпостю. А ролики (не всегда дублирующие статьи) можно найти на моём YouTube канале.“»

А если вы хотите что‑нибудь подарить из железа и увидеть о нём статью — пишите мне в Telegram. Меня очень интересуют самые разные гаджеты: начиная от игровых консолей и любых связанных с геймингом устройств, телефонов, смартфонов, КПК, заканчивая ретро‑компьютерами и ноутбуками. Кто знает, может героем следующей подобной статьи окажется ноутбук из 90-х?:‑)

После обзоров устройства не продаются, а остаются в моей коллекции. Когда‑нибудь я хочу сделать музей, где к каждому устройству можно будет приложить QR и почитать мою статью. Кто знает, вдруг на следующей неделе я также подробно расскажу про девайс из вашей юности?:)

Кстати, у меня есть GameBoy Advance SP, под который я очень хочу написать игру. Однако мой экземпляр был залит водой и кофе. Может у кого‑то есть донор с дохлой платой, откуда я смог бы взять контроллер питания? У меня AGS-101.

Последние 5 лет, Apple использует в своих устройствах чипы исключительно собственной разработки. iPhone, Mac, Apple Watch, AirPods — все эти устройства так или иначе базируются на процессорах, которые были разработаны инженерами яблочной компании. Однако в 2000-х всё было не так и Apple собирала свои устройства из целой солянки самого разного железа — чаще всего от Samsung и Infineon (Siemens).

В сегодняшней статье мне хотелось бы рассмотреть аппаратную платформу оригинального iPhone и iPhone 3G. Мы с вами развеем главный миф о процессоре от Samsung, разберем устройство, проанализируем схемотехнику, узнаем и узнаем, за что отвечает каждый чип на плате. Интересно? Тогда жду вас под катом!

❯ Предисловие

Пожалуй главный расцвет Apple как технологической компании произошел в 2000-х годах. Именно в это время, Apple зарекомендовала себя не только как производителя компьютеров, но и носимых гаджетов, многие из которых получили статус культовых. Например MP3-плеер iPod в своё время получил статус легенды за счёт того, что использовал для хранения треков миниатюрный жёсткий диск объёмом в 5ГБ. И несмотря на то, что эта технология была отнюдь не в новинку (Compaq PJB-100 появился на 2 года ранее), именно фирменный Apple'овский дизайн и интуитивный подход управлению сделал iPod одним из самых желаемых плееров нулевых.

При этом в те годы Apple свои процессоры ещё не разрабатывала и собирала свои устройства в основном на базе проверенных решений других производителей — зачастую с некоторой кастомизацией. На примере того же iPod можно сначала вспомнить двухъядерные чипы от PortalPlayer, которые использовались вплоть до 2005 года, после чего их заменили полу-кастомные решения от Samsung. Интересно было и то, что в те годы Apple не так сильно заморачивались с блокировкой загрузчиков, благодаря чему iPod'ы успешно поддавались хакингу и запуску кастомных прошивок (в том числе и Linux) — например Rockbox.

Когда Apple решила создать свой первый смартфон, компания стояла перед выбором: какой процессор ей использовать. Из рассматриваемых вариантов были, в том числе, процессоры Intel XScale от ARM — однако менеджмент Intel не увидел перспектив в смартфонном бизнесе и продал ARM-подразделение компании Marvell. Звучит странно, учитывая что в половине коммуникаторов и КПК нулевых использовались процессоры XScale, однако не стоит забывать что львиную часть этих устройств производила компания HTC, которая, видимо, в целях экономии была вынуждена мигрировать на чипы OMAP от Texas Instruments...

При этом OMAP'ы были главным конкурентом Intel на рынке смартфонных процессоров. Они использовались почти во всех Symbian-смартфонах Nokia до 2008'ого года, в большинстве кнопочных смартфонов на Windows Mobile и в немалом числе WM-коммуникаторов из среднебюджетного сегмента. Уже в 2005'ом году, Ti разработала OMAP 2420 — ARM11-процессор с видеоускорителем PowerVR MBX, который использовался в Nokia N95 и концептуально был самым близким родственником процессора оригинального iPhone...

Главной фишкой OMAP'ов была интеграция модема в один кристалл с основным процессором, что позволяло заметно снизить конечную стоимость устройства. Однако Apple лёгких путей не искала и решила заключить контракт с Samsung — у которых к 2007 году уже был готов процессор S3C6400, который ошибочно во многих источниках (даже в Википедии) считается процессором первого iPhone. На самом деле, в первом iPhone использовался S5L8900 — заказной собрат S3C6400, где всё было идентичным кроме видеоускорителя — вместо Samsung FIMG, Apple попросила поставить PowerVR MBX.

Поскольку S5L8900 был лишь AP-процессором, для работы телефонной части был необходим внешний модем. В iPhone 2G им стал Infineon S-Gold PMB8876, который по совместительству является процессором таких легендарных телефонов, как Siemens S75, S68, EL71, а почти идентичный PMB8875 использовался в C65/S65/M65. Иронично что первый iPhone был эксклюзивно привязан к оператору AT&T и его очень быстро хакнули как раз из-за использования S-Gold'а: в 2007 году моддинг-сцена телефонов Siemens переживала свои лучшие годы, а поскольку прошивка модема в iPhone базировалась на той-же кодовой базе, что и уже отреверсенная прошивка Siemens'а, хакерам удалось быстро обойти проверку оператора.

В iPhone 3G уже использовался X-Gold PMB8878 с поддержкой сетей третьего поколения. Интересно то, что X-Gold'ы стали сердцем некоторых популярных моделей Nokia конца нулевых — так что Siemens (пусть и руками дочки в лице Infineon) достал Nokia и Apple даже после кончины своего мобильного подразделения...

Мне мой iPhone 3G достался ещё в 2022 году, вместе с лотом других устройств из утиля за 1.500 рублей. Аппарат был полностью рабочим, но заметно уставшим, без винтов и с сломанным сим-лотком. И именно на его примере мы с вами изучим аппаратную платформу первых iPhone!

❯ Разбираем

Уже в 2008'ом году, разборка iPhone была нетривиальной задачей. Как и в последующих моделях, процесс начинался с откручивания двух винтов с торца устройства и снятия дисплея с помощью присоски. При этом обязательно повреждается резиновая рамка-проклейка вокруг дисплейного модуля, что оставляет на многих обслуженных iPhone 3G «боевые следы»:

Главным минусом iPhone в те годы считался корпус из поликарбоната. Он выглядел и ощущался слишком дешево, как для устройства за 600$, а с годами при этом ещё и сильно царапался и трескался. Китайские корпуса на 2G/3G/3Gs — обычное дело. В отличии от многих других устройств тех лет, в наше время корпуса большинства первых iPhone'ов дезинтегрировались — так произошло и с моим экземпляром :(

Второй болячкой были аккумуляторы сомнительного качества, которые ещё и расположены были максимально неудачно. Раньше аккумулятор находился под материнской платой и зачастую вспухал за год-два использования, ломая корпус или выдавливая плату с дисплеем, как в случае с iPod Touch.

После разборки открывается вид на материнскую плату устройства, которая в моём iPhone уже была изогнута вспухшим аккумулятором. Как вы понимаете, ремонт такой платы невозможен и теперь она послужит как донор для ремонта другого iPhone с отвалом памяти. У первых iPhone дезинтегрируется не только корпус, но и коннекторы шлейфов на материнской плате, так что при сборке/разборке нужно быть максимально осторожным. Плата поделена на две части — с верхней расположилась AP-часть — то есть центральный процессор, память и контроллер питания, а снизу — модем. Защитные экраны легко снимаются, что также большой плюс для сложного ремонта.

Обзор схемотехники мы с вами по классике начнем с AP-части. В качестве сердца устройства выступает тот самый процессор Samsung S5L8900, который, как я уже говорил ранее, является прямым родственником S3C6400. Последний можно было найти в нескольких моделях коммуникаторов от Glofiish (X900/DX900), а его продолжение, S3C6410 — в «клоне» iPhone под названием Meizu M8 и Samsung Omnia II. Ещё более прокачанную версию под названием S5P6422 можно было найти в Galaxy Spica и Galaxy 580. Такая вот наследственность. Внутри S5L8900 скрывается:

• Одно процессорное ядро ARM1136JZF-S с 16КБ L1-кэша инструкция и 16КБ L1-кэша данных. Процессор способен работать на частоте до 667МГц, однако в iPhone его затормозили до 412МГц.

• Видеоускоритель PowerVR MBX Lite. В этом и заключается главное отличие от 6410, где используется собственный GPU от Samsung — FIMG3DSE. Несмотря на поддержку FIMG3DSE шейдеров, PowerVR MBX работал заметно шустрее и его драйвера были стабильнее, что в своё время положило начало массовым 3D-играм на смартфонах.
  
  MBX интересен тем, что имеет прямые корни от видеочипа в Dreamcast'е, а также видеокарты Midas 3, о которых я рассказывал в рамках прошлой статьи про 3dfx Voodoo. То есть да — это полноценный FFP GPU с отложным TBDR-рендерингом, Fixed-point арифметикой и аппаратным вершинным конвейером — T&L.

• DSP для декодирования видео. Именно благодаря нему, iPhone 2G вплоть до 2019 года мог свободно воспроизводить видео на YouTube без тормозов.

• Контроллер i2S для 5.1 звука, а также встроенный ЦАП.

• Контроллер SDRAM/DDR-памяти, а также NAND.

• Контроллеры SD/CF, USB OTG, MIPI матриц с разрешением до 1024x1024, а также SPI/I2C и GPIO.

• И всё это в небольшом чипе на техпроцессе 65нм!

Круто, да? Ещё круче было то, что iPhone 3G был одним из первых смартфонов, где оперативная память распаивалась поверх процессора бутербродом. В качестве оной используется 128МБ чип памяти типа DDR1, когда в 2008 уже во всех ПК был DDR2 (а в коммуникаторах всё ещё SDRAM). По меркам Samsung, бутербродная технология была не в новинку — S3C24xx родом из 2003'ого года уже интегрировал в себя 64МБ SDRAM ОЗУ за счёт того, что память была расположена над кристаллом процессора.

Чуть выше процессора расположился чип SPI NOR флэш-памяти SST25VF080B объёмом в 1МБ, который подключён к AP-процессору и используется, предположительно, для хранения iBoot или каких-то калибровок, а также сериализатор шины дисплея LM2512ASMX. Левее расположился контроллер тачскрина Broadcom BCM5974VCKUFBG (да, на первых смартфонах с емкостными тачскринами контроллер нередко был на плате устройства) и контроллер питания OM3805HE04N3E (под кастом маркировкой Apple) с встроенными LDO и DC-DC-преобразователями для формирования питания остальных модулей устройства, а также Fuel-gauge для мониторинга уровня заряда. Зарядкой аккумулятора занимается отдельный чип — LTC4088. Чуть выше КП расположился аудиокодек Wolfson WM1817, вновь под маркировкой Apple, который подключен к процессору через шину I2S.

Зачем был нужен сериализатор дисплейной шины?

S3C6400/S5L8900 не умел в MIPI DSI, да и он тогда не был так распространен, поэтому Apple использовала дисплей с последовательной дифференциальной шиной MPL. Это прямой предок DSI.

В целом, это практически всё что можно сказать об AP-части. Довольно стандартно по меркам тех лет, концептуально условный HTC TyTN II/Kaiser, или Nokia N70 не особо сильно отличались от iPhone. Различия начинаются на том моменте, когда мы начинаем изучать модемную часть — и тут мы сразу видим тот самый легендарный Infineon'овский модем — PMB8878 X-Gold. Это был отдельный процессор со своим ARM-ядром и DSP, он запускал свою собственную многозадачную операционную систему (Nucleus RTOS + APOXI в качестве GSM-стека) и в обычных кнопочных телефонах выполнял роль самостоятельного центрального процессора. Внутри него скрывается:

• Одно ядро ARM926EJ-S, работающее на частоте ~312МГц. Да, почти как AP-процессор, но у AP ядро свежее и производительнее при той же частоте!

• Ещё одно ядро ARM7TDMI, которое используется, скорее всего, для частичной разгрузки 926'ого от задач работы с 3G-сетью.

• DSP-сопроцессор TeakLITE-2, который занимается базовой обработкой датаграмм из GSM-сети, а также кодирования и декодирования звука.

• 2D-ускоритель и контроллер дисплеев с функционалом, примерно идентичным 2D-видеокартам из 90-х (S3 Trio).

• Продвинутый BootROM с поддержкой Secure-boot. Да, загрузчик здесь с завода заблокирован!

Трёхъядерный мобильный процессор в качестве модема — это уже звучит как минимум круто! И да, как я уже говорил ранее — это прямой потомок процессоров Siemens 65'ой и 75'ой серии, который помимо Siemens'ов можно было найти даже в телефонах Nokia (например, X2-02 и некоторых Asha).

Чуть ниже PMB8878 расположился комбочип флэш и оперативной памяти специально для модема, а правее можно найти 2G-усилитель SKY77340, дополнительный контроллер питания PMB6820 специально для модема (да, он тоже умеет заряжать аккумуляторы и у него есть свои LDO и DC-DC). Чуть ниже КП можно увидеть Wi-Fi/BT-модуль Murata LBEE1WRLFZ (и да, они ловят отвалы — их можно перекатывать) и 3G RF-фронтэнд под маркировкой PMB6952. Под фронтэндом находятся три усилителя для разных UMTS/WCDMA бэндов.

С обратной стороны платы расположилась TSOP NAND-флэшка объёмом в 8/16ГБ, причем такие же можно было найти в MP3-плеерах, планшетах и многих других устройствах из нулевых годов!

❯ Заключение

Вот таким было железо первых двух iPhone. В целом, нельзя сказать что Apple здесь совершили какую-то революцию — и железо, и компонентная база, и схемотехника были абсолютно стандартными по меркам тех лет. Если заглянуть в схему любого Glofiish'а или HTC тех лет — можно увидеть что концептуально всё тоже самое. Однако заслуга Apple не в железе как таковом, а в уникальном UX, который изменил мир смартфонов...

А что вы думаете об iPhone 2G/3G/3Gs? Лично я считаю что это хороший смартфон для своего времени, однако не лишенный некоторых конструктивных нюансов. И самый главный из них — корпус отвратительного качества. Кстати, у iPhone 2G внутри всё ещё интереснее (там бутерброд), но оного у меня сейчас нет в рабочем состоянии. Может есть у кого донор?

Ну а я надеюсь, что вам было интересно. Подписывайтесь на блог, чтобы не пропускать новые статьи каждую неделю! А если вам интересна тематика ремонта, моддинга и программирования для гаджетов прошлых лет — подписывайтесь на мой Telegram-канал «Клуб фанатов балдежа», куда я выкладываю бэкстейджи статей, ссылки на новые статьи и видео, а также иногда выкладываю полезные посты и щитпостю. А ролики (не всегда дублирующие статьи) можно найти на моём YouTube канале.

А если вы хотите что-нибудь подарить из железа и увидеть о нём статью — пишите мне в Telegram. Меня очень интересуют самые разные гаджеты: начиная от игровых консолей и любых связанных с геймингом устройств, телефонов, смартфонов, КПК, заканчивая ретро-компьютерами и ноутбуками. Кто знает, может героем следующей подобной статьи окажется ноутбук из 90-х? :)

После обзоров устройства не продаются, а остаются в моей коллекции. Когда-нибудь я хочу сделать музей, где к каждому устройству можно будет приложить QR и почитать мою статью. Кто знает, вдруг на следующей неделе я также подробно расскажу про девайс из вашей юности? :)

Кстати, у меня есть GameBoy Advance SP, под который я очень хочу написать игру. Однако мой экземпляр был залит водой и кофе. Может у кого-то есть донор с дохлой платой, откуда я смог бы взять контроллер питания? У меня AGS-101.

Недавно мне подарили настоящую легенду — STB 3dfx Voodoo 3 с двумя TMU, 16'ю мегабайтами видеопамяти и 2D-ускорителем. Как настоящий гик и любитель покопаться в ретро-железе, я сразу же нашел даташит и начал изучать внутреннюю архитектуру этого игрового монстра. И поверьте, здесь есть на что посмотреть!

В сегодняшней статье мы во всех деталях изучим архитектуру оригинальной 3dfx Voodoo, узнаем почему Nvidia выиграла в гонке видеокарт и почему игры с API Glide выглядели гораздо красивее, чем с D3D/OpenGL! Если любите настоящие технарские статьи без нейрослопа и рерайта — жду вас под катом!

❯ Предыстория

Думаю многие мои читатели знают, что 3dfx стала одним из пионеров 3D-графики на ПК для геймеров. Их видеокарты не отличались поддержкой «шейдеров», как Rendition Verite, долгое время толком не поддерживали OpenGL, а первые модели для работы требовали отдельную 2D-видеокарту. Однако их успех был обусловлен двумя главными факторами: масштабируемость и производительность.

Первая 3dfx Voodoo появилась в 1996 году и несмотря на высокую цену в ~300$, почти сразу стала хитом. Во первых, из конкурентов у Voodoo был разве что NVidia NV1, Rendition Verite и PowerVR Midas. NV1 сразу провалился из-за использования растеризатором квадов вместо привычных разработчикам треугольников, PowerVR был достойным конкурентом, но его TBDR-растеризатор сильно терял филлрейт и подтормаживал при отрисовке полупрозрачных поверхностей типа заборов и решеток (чего в играх всегда хватало), и только Verite был реальным конкурентом. Однако Verite не поддерживал ни OpenGL, ни D3D (который тогда был в зачаточном состоянии) и требовал освоения весьма сложного графического API — SSpeedy3D.

Дело в том, что в те годы каждый производитель видеокарт предлагал своё графическое API для взаимодействия с видеокартой. У S3 это был Metal, у ATi — CIF, а у 3dfx — Glide. И в отличии от других API, Glide был максимально близок к стандартному и простому OpenGL, только с изначальным упором на игры. В те годы, разработчики игр были вынуждены адаптировать свой движок для каждой видеокарты отдельно и благодаря своей простоте и продуманности, Glide стал неким стандартом — любой уважающий себя движок вплоть до 2000-го года обязательно поддерживал видеокарты 3dfx.

Однако в 1997 году, у 3dfx уже появились серьезные конкуренты в лице ATi и Nvidia. 3dfx Voodoo мало того что сама стоила ~200-250$, так ещё и для работы требовала дополнительную внешнюю 2D-видеокарту, которая стоила еще баксов 50. За ~150$, Nvidia предлагала новенькую Riva 128 с 4МБ видеопамяти, встроенным 2D-ускорителем, а также аппаратным декодером DVD-видео. ATi Rage Pro стоила примерно столько-же, по тестам была чуток медленнее, чем Nvidia, но также предлагала ноутбучные версии с поддержкой LVDS. Так что ноутбуки с чипами ATi с натяжкой можно было назвать игровыми.

3dfx решила проблему необходимости 2D-видеокарты весьма интересным костылем: компания выпустила Voodoo Rush — связку из 2D-видеочипа от Alliance Semiconductor и обычной Voodoo 1. Ирония была в том, что на видеокарты ставили как 2D-чипы AT25, так и 3D-чипы AT3D — и получалось что в системе было аж два видеочипа с поддержкой 3D-ускорения (и AT3D был не так уж и плох).

Ещё через год, в 1998 году, 3dfx выпустила Voodoo 2, которая стала ещё круче за счёт масштабируемости. Во первых, к GPU стало возможным подключить второй текстурный юнит, благодаря чему стало возможным наносить сразу две текстуры за один проход. А во вторых, теперь можно было объединить сразу две видеокарты с помощью технологии SLI, благодаря чему общая производительность теоретически увеличивалась в два раза. Причём SLI был реализован просто и гениально: первая видеокарта рисовала четные сканлайны, вторая — нечетные, и всё это делалось асинхронно, благодаря чему увеличивался общий филлрейт.

Однако Voodoo 2 всё ещё требовала внешнюю 2D-видеокарту и на момент 1998 года это было уже ни в какие ворота. S3 Savage, ATi Rage 128, NVidia Riva TNT, Matrox G200, Trident 3DImage, Rendition Verite V2200, Intel i740, SiS 6326 — абсолютно все эти видеокарты имели в себе приличный 2D-ускоритель. Причем Riva TNT также поддерживала мультитекстурирование, вплотную подбиралась к Voodoo 2 в бенчмарках и, в отличии от видеокарты от 3dfx, поддерживала рендеринг в 24х-битном формате. Это был главный конкурент Voodoo 2, который местами его заметно превосходил.

В 1999 году появилась 3dfx Voodoo 3, в которой наконец-то появилось 2D-ядро, а благодаря переходу на более продвинутый техпроцесс удалось засунуть сам GPU и два текстурных юнита в один чип. Кроме того, инженерам 3dfx удалось повысить частоту работы видеоядра с 90МГц до 130+. Наконец, благодаря интеграции всех компонентов в один кристалл, стало возможным сделать бюджетную видеокарту — Velocity 100, которая представляла из себя Voodoo 3 с уменьшенным объёмом видеопамяти с 16МБ до 8, а также одним отключенным текстурным юнитом (который включается обратно твиком в реестре :)). Эта версия стоила ~80$ и стала первой доступной Voodoo «для всех».

Но... было уже поздно. 3dfx Voodoo 3 была популярной за счёт остаточной славы и поддержки играми Glide, но с точки зрения функционала, видеокарты от Nvidia и ATi их давно уже уделывали вчистую. В 1999 году, у Nvidia в GeForce 256 уже появился T&L, кубмапы (возможность реализации полноценных отражений), бамп-маппинг и некоторые другие продвинутые техники. Voodoo 4, вышедшая в 2000 году перед банкротством компании, не смогла спасти ситуацию — она хоть и поддерживала 24х-битный цвет, но отсутствие T&L сильно било по производительности в играх с заметно возросшей полигональностью. По итогу, 3dfx обанкротилась и была выкуплена мелким зеленым стартапом — Nvidia :)

❯ Аппаратная архитектура

Как я уже говорил ранее, видеокарты 3dfx не имели каких-то архитектурных особенностей типа возможности загрузки микрокода в GPU или тайлового рендеринга. На практике это были простейшие Fixed-Function сканлайн-растеризаторы, где внешний вид каждого треугольника задавался набором регистров, и кроме отрисовки примитивов GPU больше ничего не умел. Почти во всех остальных картах того периода архитектура была точно такой-же и функционально Voodoo не так сильно отличался от условного S3 ViRGE или Intel i740, просто инженерам 3dfx удалось выжать максимальную производительность.

Однако на аппаратном уровне, видеокарты 3dfx заметно отличались от современников за счет того, что состояли как минимум из трех чипов:

1. TMU — тот самый текстурный юнит, о котором я говорил в вводной части статьи. В его задачи входит сэмплинг текстур, при этом он занимается не просто выборкой пикселей из видеопамяти, но и мип-маппингом, фильтрацией, а также перспективной коррекцией. В Voodoo 2 на одной видеокарте может быть сразу 3 TMU — что позволяет рисовать геометрию аж с 3-мя текстурами одновременно за один проход. Чисто технически, TMU тоже является полноценным растеризатором, так что его можно считать «мини-GPU».
   
   Если игра рисует примитив с мультитекстурированием (например стенку с наложенной текстурой кирпича и пыли) — рендеринг работает параллельно: сначала первый TMU нарисует стенку с кирпичом, затем второй нарисует с пылью — в конце FBI смешает их и получится пыльная кирпичная стена! Без мультитекстурирования, игре пришлось бы сначала нарисовать кирпичную стенку, затем включить дорогой альфа-блендинг в режиме умножения ((SRCCOLOR * DESTCOLOR) + (DESTCOLOR * 0)) и нарисовать эту же стенку с текстурой пыли ещё раз.
   
   Кроме того, TMU умел в проективные текстуры и всякие трюки с UV-координатами, благодаря чему можно было реализовать проективные попиксельные тени в реальном времени, металлические поверхности за счёт сферических карт отражений (помните отражающиеся машинки в NFS HP?) и некоторые другие фишки.

2. FBI — сам GPU, выполняющий роль растеризатора и управляющий текстурными юнитами, а также линейным доступом к видеопамяти. Даже у FBI образца 1996 года был весьма богатый функционал: и освещение по Гуро, и попиксельный туман, и дизеринг, и Z-буфер/стенсил-буфер, и даже полноэкранное сглаживание! В общем, было всё необходимое для игр, разве что линии с антиальясингом не поддерживались.
   
   Но были и минусы — FBI первых версий не поддерживал float'ы и оперировал исключительно целыми числами и fixed-point арифметикой, а ещё у него не было понятия Clip-Space — всё рисовалось исключительно в абсолютных экранных координатах. Но об этом чуть позже.

3. RAMDAC — чип, выводивший фреймбуфер из видеопамяти на экран. Работало это весьма забавно: когда пользователь использует 2D-окружение — RAMDAC в 3dfx Voodoo отключается и VGA-сигнал с 2D-видеокарты коммутируется напрямую на VGA-разъём в Voodoo. Когда пользователь запускает 3D-игру (а в первых 3dfx Voodoo 3D-режим был эксклюзивным) — FBI переключал линии на свой RAMDAC. Получается что в ПК работало сразу два RAMDAC'а одновременно :)

Не менее интересной была и организация памяти. Дело в том, что все 4/8/16 мегабайт видеопамяти были отдельно поделены между TMU и FBI. Каждому TMU отдельно отводилось по 2-16 мегабайт VRAM, которые использовались только для хранения текстурных данных. У FBI была своя память объёмом в 2-4МБ, которая использовалась для фреймбуфера, Z-буфера и Stencil-буфера. От объёма VRAM для TMU зависело сколько текстур и какого разрешения можно загрузить на текущем уровне в игре, а от объёма памяти для FBI зависело максимальное разрешение изображения и возможность использования техник типа Stencil-зеркал или теней.

Главной проблемой 3dfx Voodoo был примитивный конвейер, который по большей части ложился на процессор. Для отрисовки каждого треугольника, процессору приходилось:

1. Посчитать степень освещенности каждого треугольника по алгоритму Гуро и Фонгу. То есть как минимум N ⋅ L.

2. Перемножить каждую вершину модели на матрицу модели-вида-проекции, чтобы получить позицию треугольника в пространстве экрана — так называемом Clip-Space. Каждую координату нужно было вручную поделить на W-компоненту вершины.

3. Затем ему нужно было произвести так называемый процесс клиппинга — разбиения наполовину-видимых треугольников, которые пересекают ближнюю плоскость отсечения (или «нос» игрока, если говорить простыми словами). Самый простой пример — это оружие в Quake: если клиппинг не делать, то задняя (невидимая нам) часть пушки просто инвертирует свои координаты и будет отображаться «перевернутой» уходя вдаль, хотя она должна просто скрыться из виду. Это самый тяжелый алгоритм, поскольку требует поиска точки пересечения треугольника с границей экрана и разбиения его на два новых.

4. Далее ему нужно было преобразовать Clip-Space координаты с плавающей точкой в абсолютные координаты ((((x * 0.5) + 0.5) * width) + (width / 2)). 3dfx Voodoo 2 наконец-то научился в floating-point координаты в Clip-Space, но для совместимости всё равно лучше было использовать «старый» подход.

5. И только затем пинать его в видеокарту, вручную записывая параметры каждого треугольника в регистры FBI по одному. Помните glBegin/glEnd? Вот это как раз оттуда :)

Для сравнения, в GeForce 256 ни один из этих этапов вообще не нужен был. Геометрию можно загрузить в специальную область в видеопамяти и отправить команду на отрисовку, после чего видеокарта сама всё сделает. Именно поэтому 3dfx Voodoo хорошо себя показывал в старых играх, где сцены были 4000-10000 треугольников, но вот когда игры пошли 30-40 тысяч полигонов... тут уже нагрузка на процессор была слишком высокой.

Между слов...

От схожей проблемы страдали и GPU от Intel. Тот же GMA900 был отнюдь не самым слабым видеочипом, но отсутствие аппаратного вершинного конвейера и установка в бюджетные ноутбуки с слабыми процессорами сделало своё дело...

Аппаратный конвейер в Intel'ах появился только начиная с GMA 500 — и то это на самом деле был PowerVR SGX535 :)

Интересно и то, что в 3dfx Voodoo 2 уже были зачатки 2D-движка в виде аппаратного блиттера, причем с возможностью блиттить как из оперативной памяти ПК, так и видеопамяти, но API для него в Glide я не нашел. Судя по всему, 3dfx просто не успела доделать полноценный VGA-совместимый контроллер в 1998 году, оставив в видеочипе только блиттер.

На самом низком уровне, управление 3dfx Voodoo происходило в основном с помощью замаппленых в память регистров. Драйвер искал PCI-устройство, выделял ему Base Address Register и затем конфигурировал FBI относительно текущего видеорежима. Когда игра хотела нарисовать следующий треугольник, драйвер записывал параметры вершин в соответствующие регистры FBI и TMU (да, регистры, связанные с вершинами у них дублировались) и отправлял команду TRIANGLECMD.

Да, всё было настолько просто. Как я уже говорил, так было не только у 3dfx, но и у S3 (о ViRGE я писал отдельную статью), Intel, SiS, ATi и Nvidia до GeForce 256. Отличался только Rendition Verite, но о нём мы с вами поговорим как-нибудь в другой раз.

❯ Программная архитектура

С точки зрения софта, у 3dfx Voodoo тоже всё было не так однозначно. Конечно основным графическим API был Glide, однако в 1997-1998 году стандартизацию и влияние OpenGL и Direct3D отрицать было глупо. Всё больше и больше игр использовали D3D, поддержку которого 3dfx поспешно добавила в 1997 году. Тут важно отметить то, что в те годы каждая версия Direct3D очень сильно друг от друга отличалась. Direct3D 5 оперировал командными буферами на манер современных видеокарт (Microsoft глядели в воду!), Direct3D7 уже был больше похож на OpenGL/D3D9, и обратной совместимости, как в случае с D3D11/D3D10/D3D9 у них не было — 3dfx приходилось писать новый драйвер под новые версии DirectX.

Ещё про командные буферы

Назывались они Execute-буферами и имели тот же функционал, что и списки в OpenGL. Microsoft надеялась что рано или поздно Execute-буферы можно будет выполнять напрямую на GPU - и угадала примерно к 1999-2000 году.

Самое забавное что сама концепция не прижилась и вплоть до D3D11 в видеокартах не было нормальных буферов команд.

Не путайте командные буферы с стейтблоками - это разные вещи.

С OpenGL тоже было всё не так гладко, поскольку в 1996 году его перспективы в играх всё ещё были туманны из-за ориентира на профессиональные рабочие станции. В конце-концов, кому в играх нужен был рендеринг на сервере? Однако игра поколения, Quake, использовала именно это графическое API и 3dfx пришлось сделать небольшой костыль вместо полноценного драйвера — MiniGL.

MiniGL работал поверх нативного графического API (т.е Glide) и предоставлял игре минимально-необходимый для работы набор функций — то есть рисование треугольников/квадов, работу с текстурами, матрицы и... ну, по сути все. Другие игры также могли использовать MiniGL, но у них не было доступа ни к функциям работы с туманом, ни к освещению в реальном времени, ни к мультитекстурированию, ни к Stencil-буферу. Немного позже другие производители видеокарт тоже начали реализовывать свои драйверы MiniGL и это стало своеобразным MiniAPI внутри Quake.

Полноценный нативный ICD-драйвер (так в те годы называли полноценные драйвера OpenGL) для OpenGL вышел только в 1998 году в виде бета-версии... и по сравнению с MiniGL, он был нереально тормозным и глючным! Часть функционала была забагованной, производительность была не ахти и даже в Quake на ICD видеокарта показывала себя хуже, чем с MiniGL. Но в целом, 3dfx за это винить не стоит — в те годы нормальные драйвера для OpenGL были только у Nvidia, S3 и Intel (иронично). Даже у ATi с OpenGL всё было очень плохо...

Поэтому главным секретом успеха 3dfx стало API Glide. Как я и говорил ранее, оно как две капли воды было похоже на упрощенный OpenGL, но отличалось отсутствием математической библиотеки, клиппера геометрии (да, программист был вынужден писать его сам, в отличии от D3D и GL) и... аллокатора текстур! Да, вы все правильно поняли — предполагалось что именно программист будет вручную управлять видеопамятью каждого текстурного юнита и ручками писать логику выделения/освобождения памяти.

С игровой точки зрения, Glide был функционально богаче D3D и OpenGL, и обгонял их на несколько лет вперед. Уже в 1998 году, в Glide была поддержка мультитекстурирования и комбайнеров, хромакея вместо альфа-теста (который требовал дополнительный цветовой компонент и занимал драгоценную видеопамять) и прямого доступа к фреймбуферу. Зато не поддерживались текстуры с разрешением выше 256x256 и соотношением сторон, отличающимся от 1:1 и 2:1...

В остальном, Glide был практически прямым интерфейсом к видеокарте, благодаря чему работал быстро. Но к 2000 году, Glide окончательно устарел концептуально, вместе с архитектурой оригинального 3dfx Voodoo, из-за чего компания и разорилась. ATi и Nvidia оказались шустрее...

❯ Заключение

Вот такой была 3dfx: сначала компания влетела на рынок игровых видеокарт с двух ног, успела стать стандартом ПК-гейминга, но всего через 3 года её архитектура устарела настолько быстро, что в 2000 году её поглотил какой-то там стартап с зеленым логотипом... Увы и ах, остается только надеяться, что инженеры 3dfx приложили руку к таким легендарным видеокартам, как GeForce 3 и GeForce 4! Хотя кто знает, может кто-то из них сейчас разрабатывает RTX 6xxx? :)

Ну а я надеюсь, что вам было интересно. Подписывайтесь на блог, чтобы не пропускать новые статьи каждую неделю! А если вам интересна тематика ремонта, моддинга и программирования для гаджетов прошлых лет — подписывайтесь на мой Telegram-канал «Клуб фанатов балдежа», куда я выкладываю бэкстейджи статей, ссылки на новые статьи и видео, а также иногда выкладываю полезные посты и щитпостю. А ролики (не всегда дублирующие статьи) можно найти на моём YouTube канале.

А если вы хотите что-нибудь подарить из железа и увидеть о нём статью — пишите мне в Telegram. Меня очень интересуют самые разные гаджеты: начиная от игровых консолей и любых связанных с геймингом устройств, телефонов, смартфонов, КПК, заканчивая ретро-компьютерами и ноутбуками. Кто знает, может героем следующей подобной статьи окажется ноутбук из 90-х? :)

После обзоров устройства не продаются, а остаются в моей коллекции. Когда-нибудь я хочу сделать музей, где к каждому устройству можно будет приложить QR и почитать мою статью. Кто знает, вдруг на следующей неделе я также подробно расскажу про девайс из вашей юности? :)

Кстати, у меня есть GameBoy Advance SP, под который я очень хочу написать игру. Однако мой экземпляр был залит водой и кофе. Может у кого-то есть донор с дохлой платой, откуда я смог бы взять контроллер питания? У меня AGS-101.