GPUs without market success I: The visions of the BitBoys : Test |CUP | Specs |Config

In the relatively short time that computers have existed, there have always been projects that have been discontinued. This series deals in loose succession with the GPUs that either never went into production or flopped on the market, although the approach looked promising. The bitboys lived in this category, so to speak.

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The bitboys from Finland

While the market for discrete graphics cards is determined today by Nvidia and AMD – Intel is not preparing to appear as the new third player until the end of 2021 – there was a lot of activity in the early days of 3D graphics cards. Up to 70 companies cavorted on the market before the turn of the millennium and one of them was the Bitboys.

The bitboys came from the demo scene

At the beginning of the 1990s there was an active graphics demo scene in Finland, which technically exhausted home computers and kept the files as small as possible. Farbrausch was particularly prominent in Germany with its 96 KB first-person shooter .kkrieger from 2004. Another well-known figure was the Future Crew, who had already worked ten years earlier with Unreal][ – The 2nd Reality ihren Durchbruch feierte.

Mitglieder der Future Crew gründeten über die Jahre immer wieder Unternehmen wie MadOnion (später Futuremark, heute UL Benchmark), Remedy Entertainment (bekannt für Max Payne) und im Jahr 1991 die Bitboys (Web Archive).

Pyramid3D: Ein Auftrag aus Singapore

Besagte Bitboys erhielten im Jahr 1996 von TriTech aus Singapur den Auftrag zur Entwicklung der GPU Pyramid3D, die den ersten Voodoo-Chip von 3dfx deutlich schlagen sollte. Der Chip verfügte schon über Multi Texturing, während die Voodoo 1 noch Single Texturing bot, und es gab programmierbare Recheneinheiten, die so genannten Shader. Dazu gesellten sich 32 Bit Farbtiefe und „Environment Bump Mapping“, das von Microsoft im Jahr 1998 in Direct3D 6.0 übernommen wurde. Programmierbare Shader folgten hingegen erst mit Direct3D 8.0 im November 2000 und für den Pyramid3D damit viel zu spät. Über den Prototypstatus kam der Pyramid3D nie hinaus, der Auftraggeber TriTech meldete ohne Abnehmer Konkurs an.

Glaze3D: 2. Anlauf ohne Shader

Beim Nachfolger Glaze3D wollten die Bitboys bis 1999 auf eigene Faust Revolutionäres auf den Markt bringen, auch wenn dafür die bis dato quasi wertlosen Shader wieder entfernt wurden. Dafür sollte RDRAM von Rambus im Quad-Channel-Modus (16 Bit * 4) den bis dahin langsamen Grafikspeicher beflügeln. Anstatt 1,7 GB/s wie bei der damals gerade aktuellen Nvidias Riva TNT (1998) und 2,9 GB/s beim TNT 2 Ultra (1999) wollten die Bitboys über 64 Bit und dank „Double Data Rate“ (DDR) brachiale 9,6 GB/s zur Verfügung stellen. Die Konkurrenz bot erst Jahr 2002 mit der GeForce 4 Ti
so ein Niveau. Zusätzlich sollte der Glaze3D einen 72 MBit (9 MB) großen eDRAM nutzen, um die für die GPU verfügbare Bandbreite weiter zu erhöhen. Der Markenname der Architektur: Xtreme Bandwith Architecture (XBA).

Geplant war, das Design zu verkaufen. Da sich aber keine Kunden fanden und damit auch kein Fertiger, sollte Infineon die Fertigung von Chips übernehmen, die dann von den Bitboys weiterverkauft werden. Doch es gab immer wieder Rückschläge und Verzögerungen.

Mehr Chips: Bis zu vier GPUs sollten es richten

Um trotzdem auf der Höhe der Zeit zu bleiben, wurde immer weiter an der Technik und der Taktschraube gefeilt, die Pipelines wurden in einer zweiten Generation des Glaze3D verdoppelt. Die Bitboys gingen auch dazu über, bis zu vier Glaze3D-Chips auf eine Karte verpflanzen zu wollen, wobei diese Technik anders funktionierte als SLI von 3dfx. Die GPUs von den Bitboys berechneten nicht abwechselnd Zeilen, sondern teilten das Bild in Kacheln – ähnlich wie bei den Kyro-Chips von PowerVR. So wurden aus dem Glaze3D die Modelle Glaze3D 1200, 2400 und 4800. Die trilineare Filterung erfolgte in zwei Schritten, GeForce 2 und Radeon waren in diesem Punkt schneller.

Da auch T&L („Transform and Lighting“) am Horizont erschien, entwickelten die Finnen den Thor-Chip, der diese beiden Aufgaben übernahm. Der Glaze3D sollte nicht schon wieder zum Reißbrett. Der Vorteil eines zusätzlichen Chips war darüber hinaus, dass nicht jede GPU auf den Multi-GPU-Grafikkarten über die Transistoren verfügen musste.

Aus dem Glaze3D wurde nach Streitigkeiten um die Namensrechte der Avalanche mit 12 MB eDRAM. Mit dem eDRAM wurde eine Speicherbandbreite von 12 GB/s beim Glaze3D und 20 GB/s beim Avalanche3D erreicht. Mehr als bei der ATi Radeon 9700. Im Jahr 2005 zeigte ATi in der Xbox 360 mit 10 MB SRAM und AMD in den Karten mit RDNA 2, was ein interner Speicher zu leisten vermag. Vom Avalanche zeigten die Bitboys im Jahr 2001 Prototypen. Er verfügte auch wieder über Shader, die zu DirectX 8.1 kompatibel waren. Statt RDRAM nutzte er aber normales SDRAM als Grafikspeicher.

Die Frage, ob es diese Avalanche-GPU zum Markterfolg geschafft hätte, stellte sich am Ende aber aus einem ganz anderen Grund nicht mehr.

Avalanche: Keine Chance ohne Infineons eDRAM

Denn parallel zur Entwicklung stieg Infineon Ende 2001 aus der Fertigung von eDRAM aus. Der Technologie-Partner fiel damit weg, so dass weder der Glaze3D noch der neue Avalanche in die Produktion gehen konnten.

Darum setzten die Bitboys auf eDRAM

Aber warum setzten die Bitboys auf den eDRAM, der letztendlich das Aus der Entwicklung bedeutete? Die Entwickler aus Finnland wollten so den Bandbreitenhunger der GPU zur Berechnung der neuen Effekte stillen. Die TNT 2 Ultra fuhr mit 183 MHz Speichertakt oder mehr an der Grenze des Machbaren, während die Nachfolger geringer getaktet waren.

So errechneten die Bitboys, dass ohne Anti-Aliasing schon allein für die normale Berechnung 7 GB/s benötigt wurden – Tendenz steigend. Aus 600 Millionen Pixel/s bei 32 Bit Farbtiefe und einem 32 Bit tiefen Z-Buffer ergaben sich 12 Byte an Speicher pro Pixel. Dazu kamen 64 MB/s für den Videorefresh (1024 x 768 @ 60 Hertz) und 500–2000 MB/s für das Lesen der Texturen. Daraus ergab sich eine benötigte Bandbreite von 6,87 GB/s. Die Finnen haben den Umrechnungsfaktor 1.000 statt 1.024 genutzt und kamen somit allein für die Pixel auf 7,2 GB/s.

600.000.000 x 12 Byte/1.048.576 [1024*1024] + 0,0625 [64 MB/s/1024] GB/s + 0,488 GB/s [500 MB/s/1024]

The end

After the end of Avalance as the umpteenth revision of Glaze3D, the Bitboys increasingly concentrated on the mobile area, for which a complete lineup from G20 to G40 was developed and offered to the big brands. The subsequent tech demo by the Bitboys showed the capabilities of the G40 chip.

New investors in this endeavor included Nokia and NEC acted as licensee. But none of these products found their way into the PDAs or cell phones of the time. Nevertheless, the company posted profits from 2004 and employed up to 45 people.

There is still a bit of bitboys in Adreno GPUs

In 2006, 15 years after it was founded and without a product on the market, Bitboys Oy was bought by ATi, which was already represented in the mobile sector with the Imageon chips. In 2008 the Imageon Z180 was introduced, which, like the Bitboys G40, used a Vector unit. It is not known how much expertise the Finns were behind this. In 2008, ATi was taken over by AMD and a year later the handheld chip division was sold to Qualcomm. In the Adreno GPUs (anagram to Radeon) of the Qualcomm SoCs there is still a bit of bitboys to this day.

The known technical data at a glance

The following overview finally contains all known technical data on the many planned GPUs of the Bitboys and their revisions at a glance.

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