В 1997 году NVIDIA готовила графический чип RIVA 128, от которого зависело будущее компании. Ее первый чип NV1 не принес ожидаемого успеха, а разработку следующего проекта NV2 пришлось прекратить в связи с рядом технических неудач. По воспоминаниям Дженсена Хуанга, у команды оставалась одна попытка выпустить новый продукт. Если бы серьезная ошибка потребовала переделать микросхему, компания могла остаться без денег раньше, чем получила бы исправленный вариант. Интервью Хуанга Sequoia Capital.
Что было дальше? Читайте эту статью целиком.
Прежде чем отправить чип в производство, инженеры создают цифровое описание его устройства: задают необходимые логические операции и связи между частями схемы. Проект проверяли доступными в то время средствами схемотехнического моделирования, а после завершения разработки передавали на фабрику для изготовления микросхем. Но проверка проекта не гарантирует отсутствия ошибок в готовом устройстве.
Некоторые проблемы обнаруживаются при совместной работе чипа и программ. Например, определенная последовательность команд может привести к неправильному результату или остановке работы. Если причина находится в схеме и ее нельзя обойти программным способом, одной установки обновления будет недостаточно.
Инженерам придется изменить проект и заказать исправленные микросхемы.
Такая переделка потребует дополнительных расходов, а выпуск продукта отложится до получения и проверки новых образцов. Cadence о проверке проектов и стоимости переделки чипов.
Чтобы провести больше испытаний до изготовления RIVA 128, NVIDIA приобрела аппаратный эмулятор Ikos. По данным бизнес-школы IMD, покупка обошлась в миллион долларов. Хуанг описывал устройство как машину размером с холодильник, которую подключали к компьютеру вместо будущего чипа. Разбор IMD, воспоминания Хуанга.
В эмулятор загружали цифровое описание схемы, после чего его оборудование воспроизводило предусмотренные проектом операции. Компьютер мог отправлять ему команды, эмулируя работу игры и драйвера, и получать результаты, как при работе с настоящим устройством. Это позволяло проверять поведение будущего чипа вместе с программами. Cadence о принципе аппаратной эмуляции.
Команда испытывала драйверы для управления чипом, а также игры и другие приложения. По воспоминаниям Хуанга, система работала настолько медленно, что появления каждого кадра на экране приходилось ждать очень долго. Но даже такой результат помогал инженерам понять, правильно ли будущий RIVA 128 обрабатывает команды и строит изображение. Интервью Хуанга Acquired.
| Где обнаружили ошибку в схеме | Как проверить исправление |
|---|---|
| В готовой микросхеме | Изменить проект, заказать новые образцы и дождаться их изготовления. |
| На эмуляторе | Изменить проект, загрузить его в эмулятор и снова провести испытание. |
Выигрыш во времени возникал за счет сокращения повторных производственных циклов. Cadence о возможностях аппаратной эмуляции.
Появилось и второе преимущество: инженеры и программисты могли работать параллельно. Пока одни дорабатывали схему, другие готовили и испытывали драйверы.
К появлению микросхем значительная часть совместной отладки аппаратуры и программ уже была выполнена. IMD о процессе разработки RIVA 128.
После изготовления чипа все равно требовалось проверить его реальные характеристики, включая рабочую частоту и энергопотребление.
Эмулятор воспроизводил логику схемы, поэтому успешные испытания на нем не заменяли проверку готового устройства. Cadence о различиях между моделью и физическим чипом.
NVIDIA применила уже существующую технологию: в сообщении Ikos от апреля 1997 года компания фигурирует как пользователь аппаратной эмуляции. В этой истории еще не было видеокарт, проектирующих другие видеокарты. Разработчикам помогало специализированное оборудование для испытания цифровых схем. Сообщение Ikos, опубликованное EDN.
По словам Хуанга, изготовленный RIVA 128 заработал с первой попытки. NVIDIA удалось избежать переделки, которая могла сорвать выпуск продукта. В 1997 году чип вышел на рынок, а за первые четыре месяца компания поставила более миллиона экземпляров. Воспоминания Хуанга, официальная хронология NVIDIA. Так NVIDIA стала пионером аппаратного моделирования графических ускорителей, которое используется в компании до сих пор.
На успехе RIVA 128 завершается первая история нашего цикла. В следующей статье перейдем к RIVA TNT и GeForce 256, чтобы разобраться, как развивались графические чипы NVIDIA после спасения компании и какие задачи они постепенно брали на себя.