Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Ewolucja nowoczesnego procesora graficznego rozpoczyna się wraz z wprowadzeniem pierwszych kart 3D add-in w 1995 roku, a następnie powszechnym przyjęciem 32-bitowych systemów operacyjnych i przystępnego cenowo komputera osobistego.

Przemysł graficzny, który istniał wcześniej, składał się w dużej mierze z bardziej prozaicznej architektury 2D, Nie-PC, z kartami graficznymi lepiej znanymi przez alfanumeryczne konwencje nazewnictwa chipów i ich ogromne metki cenowe. Gry 3D i wirtualizacja Grafika komputerowa ostatecznie połączyła się ze źródłami tak różnorodnymi, jak gry zręcznościowe i konsolowe, Wojskowe, robotyczne i kosmiczne symulatory, a także obrazowanie medyczne.

Pierwsze dni Grafiki konsumenckiej 3D były Dzikim Zachodem konkurencyjnych pomysłów. Od sposobu implementacji sprzętu, do wykorzystania różnych technik renderowania i ich interfejsów aplikacji i danych, a także uporczywej hiperboli nazewnictwa. Wczesne systemy graficzne zawierały stały potok funkcji (FFP) i architekturę podążającą bardzo sztywną ścieżką przetwarzania wykorzystującą prawie tyle interfejsów API Grafiki, ile było twórców układów 3D.

Podczas gdy grafika 3D przekształciła dość nudną branżę komputerową w pokaz światła i magii, zawdzięczają swoje istnienie pokoleniom innowacyjnych przedsięwzięć. Jest to pierwsza odsłona serii pięciu artykułów, które w porządku chronologicznym, szeroko przyjrzeć się historii GPU. Począwszy od pierwszych dni Grafiki konsumenckiej 3D, do 3DFX Voodoo game-changer, konsolidacji branży na przełomie wieków i dzisiejszego nowoczesnego GPGPU.

Część 1: (1976-1995) początki grafiki 3D
Część 2: (1995-1999) 3DFX Voodoo: The Game-changer
Część 3: (2000-2006) rozpoczyna się Era Nvidia vs. ATI
Część 4: (2006-2013) nowoczesne GPU: jednostki przetwarzania strumienia vel GPGPU
Część 5: (2013-2020) wprowadzanie technologii GPU na nowe terytorium
1976-1995: the Early Days of 3D Consumer Graphics
Pierwsza prawdziwa grafika 3D rozpoczęła się od wczesnych kontrolerów wyświetlania, znanych jako manipulatory wideo i generatory adresów wideo. Pełniły one rolę przejścia między głównym procesorem a wyświetlaczem. Przychodzący strumień danych został przekształcony w szeregowe Bitmapowe wyjście wideo, takie jak luminancja, kolor, a także synchronizacja pionowa i pozioma, która utrzymywała linię pikseli w generowaniu wyświetlacza i synchronizowała każdą kolejną linię wraz z interwałem wygaszania (czas między zakończeniem jednej linii skanowania a rozpoczęciem następnej).

W drugiej połowie lat 70.pojawiło się mnóstwo projektów, które położyły podwaliny pod znaną nam grafikę 3D. Na przykład układ wideo RCA” Pixie ” (CDP1861) w 1976 roku był w stanie wysyłać sygnał wideo zgodny z NTSC w rozdzielczości 62×128 lub 64×32 dla nieszczęsnej konsoli RCA Studio II.

Procesor wideo został szybko zastąpiony rok później przez adapter interfejsu telewizyjnego (Tia) 1A, który został zintegrowany z Atari 2600 w celu generowania wyświetlacza, efektów dźwiękowych i kontrolerów odczytu wejść. Pracami nad TIA kierował Jay Miner, który kierował również projektowaniem niestandardowych układów dla komputera Commodore Amiga.

W 1978 roku Motorola zaprezentowała generator adresów wideo MC6845. Stało się to podstawą dla kart IBM PC Monochrome and Color Display Adapter (MDA/CDA) z 1981 roku i zapewniło tę samą funkcjonalność dla Apple II. Motorola dodała generator wyświetlania wideo MC6847 jeszcze w tym samym roku, który trafił do wielu komputerów osobistych pierwszej generacji, w tym Tandy TRS-80.

Podobne rozwiązanie firmy MOS Tech firmy Commodore, VIC, zapewniało grafikę wyjściową dla starych komputerów domowych Commodore z lat 1980-83.

W listopadzie następnego roku, ANTIC LSI (Alfanumeric Television Interface Controller) i CTIA/gtia co-procesor (color or Graphics Television Interface Adapter), zadebiutowały na Atari 400. ANTIC przetwarza instrukcje wyświetlania 2D za pomocą bezpośredniego dostępu do pamięci (DMA). Podobnie jak większość procesorów wideo, może generować grafikę playfield (tło, ekrany tytułowe, wyświetlacz punktowy), podczas gdy CTIA generuje kolory i ruchome obiekty. Yamaha i Texas Instruments dostarczały podobne Układy scalone do różnych wczesnych producentów komputerów domowych.

Kolejne kroki w ewolucji Grafiki były przede wszystkim w dziedzinach zawodowych.

Intel wykorzystał swój układ graficzny 82720 jako podstawę dla wielomodowej płyty kontrolera grafiki wideo iSBX 275 o wartości 1000 USD. Był w stanie wyświetlać dane ośmiokolorowe w rozdzielczości 256×256 (lub monochromatyczne w rozdzielczości 512×512). Jego 32KB pamięci wyświetlacza wystarczyło do rysowania linii, łuków, okręgów, prostokątów i bitmap znaków. Chip miał również możliwość powiększania, partycjonowania ekranu i przewijania.

SGI szybko podążył za swoją grafiką IRIS dla stacji roboczych-GR1.karta graficzna x z rezerwą dla oddzielnych tablic dodatkowych (pochodnych) dla opcji kolorów, geometrii, bufora Z i nakładki/podkładu.

Wielomodowy kontroler grafiki wideo firmy Intel za 1000 USD isbx 275 był w stanie wyświetlać dane ośmiokolorowe w rozdzielczości 256×256 (lub monochromatyczne w rozdzielczości 512×512).

Przemysłowa i wojskowa wirtualizacja 3D była wówczas stosunkowo dobrze rozwinięta. IBM, General Electric i Martin Marietta (którzy mieli kupić dział lotniczy GE w 1992 roku), wraz z szeregiem wykonawców wojskowych, instytutów technologicznych i NASA prowadzili różne projekty, które wymagały technologii do symulacji wojskowych i kosmicznych. Marynarka Wojenna opracowała również symulator lotu wykorzystujący wirtualizację 3D z komputera Whirlwind firmy MIT w 1951 roku.

Poza wykonawcami obronnymi istniały firmy, które zaopatrywały rynki wojskowe w profesjonalną grafikę.

Evans & Sutherland-którzy mieli dostarczyć profesjonalne serie kart graficznych, takie jak Freedom i REALimage – dostarczyli również grafikę do CT5 Flight simulator, pakietu wartego 20 milionów dolarów napędzanego przez komputer mainframe DEC PDP-11. Ivan Sutherland, współzałożyciel firmy, opracował w 1961 roku program komputerowy o nazwie Sketchpad, który umożliwiał rysowanie geometrycznych kształtów i wyświetlanie na ekranie CRT w czasie rzeczywistym za pomocą lekkiego pióra.

Był to prekursor nowoczesnego graficznego interfejsu użytkownika (GUI).

W mniej ezoterycznej dziedzinie komputerów osobistych, Chips and Technologies’ 82C43X seria EGA (Extended Graphics Adapter), zapewniła bardzo potrzebną konkurencję dla adapterów IBM i można ją było znaleźć zainstalowane w wielu klonach PC/AT około 1985 roku. Rok ten był godny uwagi również dla Commodore Amigi, który został dostarczony z chipsetem OCS. Chipset składał się z trzech głównych komponentów-Agnus, Denise i Paula-co pozwalało na pewną ilość obliczeń graficznych i dźwiękowych, które nie były zależne od procesora.

W sierpniu 1985 trzech imigrantów z Hongkongu, Kwok Yuan Ho, Lee Lau i Benny Lau, utworzyło Array Technology Inc w Kanadzie. Pod koniec roku nazwa zmieniła się na ATI Technologies Inc.

ATI dostało swój pierwszy produkt w następnym roku, kartę emulacji kolorów OEM. Był on używany do wyprowadzania monochromatycznego tekstu Zielonego, bursztynowego lub białego na czarnym tle do monitora TTL za pośrednictwem 9-pinowego złącza DE-9. Karta została wyposażona w minimum 16KB pamięci i była odpowiedzialna za duży procent sprzedaży ATI w wysokości 10 milionów dolarów CAD w pierwszym roku działalności firmy. W dużej mierze było to możliwe dzięki kontraktowi, który dostarczał około 7000 układów tygodniowo do komputerów Commodore.

Karta do emulacji kolorów ATI miała minimum 16KB pamięci i była odpowiedzialna za dużą część sprzedaży firmy w wysokości 10 milionów CAD w pierwszym roku działalności.

Pojawienie się monitorów kolorowych i brak standardu wśród wielu konkurentów ostatecznie doprowadziło do utworzenia stowarzyszenia standardów elektroniki wideo (Vesa), którego ATI był członkiem-założycielem, wraz z NEC i sześcioma innymi producentami adapterów graficznych.

W 1987 roku ATI dodało serię Graphics Solution Plus do swojej linii produktów OEM, która wykorzystywała 8-bitową magistralę IBM PC/XT ISA dla komputerów IBM opartych na procesorach Intel 8086/8088. układ obsługiwał tryby graficzne MDA, CGA i EGA za pomocą przełączników dip. Był to w zasadzie klon płyty Plantronics Colorplus, ale z miejscem na 64KB PAMIĘCI. PEGA1, 1A i 2A (256KB) Paradise Systems wydane w 1987 roku były również klonami Plantronics.

Seria Ega Wonder od 1 do 4 pojawiła się w marcu za 399 dolarów, oferując 256KB pamięci DRAM, a także kompatybilność z emulacją CGA, EGA i MDA o rozdzielczości do 640×350 i 16 kolorach. Rozszerzone EGA było dostępne dla serii 2,3 i 4.

Dopełnieniem wysokiej klasy była EGA Wonder 800 z 16-kolorową emulacją VGA i obsługą rozdzielczości 800×600 oraz Karta VGA Improved Performance (VIP), która była w zasadzie Ega Wonder z cyfrowo-analogowym (DAC) dodanym, aby zapewnić ograniczoną kompatybilność VGA. Ten ostatni kosztował $449 plus $99 za Moduł rozszerzeń Compaq.

ATI było dalekie od samotności na fali apetytu konsumentów na komputery osobiste.

W tym roku pojawiło się wiele nowych firm i produktów.. Wśród nich były Trident, SiS, Tamerack, Realtek, Oak Technology, LSI ’ S G-2 Inc., Hualon, Cornerstone Imaging i Winbond-wszystkie powstały w latach 1986-87. Tymczasem firmy takie jak AMD, Western Digital/Paradise Systems, Intergraph, Cirrus Logic, Texas Instruments, Gemini i Genoa, produkowałyby swoje pierwsze produkty graficzne w tym czasie.

Seria ATI Wonder w ciągu następnych kilku lat zyskiwała ogromne aktualizacje.

W 1988 roku dostępne było rozwiązanie graficzne Small Wonder Z portem kontrolera gier i opcjami composite out (dla emulacji CGA i MDA), a także EGA Wonder 480 i 800+ z rozszerzoną obsługą EGA i 16-bit VGA, a także VGA Wonder I Wonder 16 z dodatkową obsługą VGA i SVGA.

Wonder 16 był wyposażony w 256KB pamięci za 499 dolarów, podczas gdy wariant 512KB kosztował 699 dolarów.

Leave a comment