История развития видеокарт. Часть 1
Сегодня многим пользователям известно, что представляют собой видеокарты и каким образом они работают. Однако об истории их создания и о том, они становились все лучше и лучше знают не многие. Однако такого рода информация представляет собой определенный интерес. Именно об этом и пойдет речь в статье.
В современном компьютерном устройстве большую роль играют графические адаптеры. Они обладают большим значением по большей части для людей, которые увлекаются компьютерными играми. Для этого одна из самых главных составляющих системного блока. Для того чтобы получить наибольшее количество кадров в своей игре они выкладывают большие средства для приобретения наиболее современных видеокарт.
Для разработчиков такие вложения пользователей являются стимулом для продолжения усовершенствования и создания новых моделей графических адаптеров. По своему развитию они опережают даже процессоры. Еще несколько десятков лет такого никто и представить себе не мог.
Слышал о графике? Нет не слышал
Родоначальником всех графических адаптеров, которые существуют в настоящее время, является Monochrome Display Adapter. Он был единственным до тех пор, который не был встроенным в материнскую карту. Для его разработки применялась отдельная плата, которая обладала входом в универсальной шине XT- bus.
Данное устройство по своему действию представляло собой видеоконтроллер. Его задача заключалась в том, что на мониторе появлялась информация, имеющаяся на видеопамяти. Он использовался для передачи цифрового сигнала, что в последующем было обязательным при производстве новых моделей видеокарт RAMDAC. В данном графическом адаптере имелся не только чип видеоконтроллера, но и некоторый объем памяти, равный 4 килобайта. Также в нем имелся еще и тактовый генератор и ПЗУ для шрифта.
Интересным является тот факт, что данный адаптер был текстовым. Были в те времена еще и компьютерные устройства, которые осуществляли свою деятельность с графическими процессами. Многие пользователи задавались вопросом по поводу того, почему IBM отказались от графики. Связано это с тем, что в те времена у него была определенная позиция, которая заключалась в том, что компьютер должен быть предназначен для решения деловых вопросов, а не для развлечения. Для ведения бизнеса совершенно не было необходимости в наличии рисунков на мониторе компьютера.
Однако даже без графической опции MDA обладал большим набором функций. Благодаря нему можно было выводить на монитор 25 строк с восьмидесятью символами в каждой из них. Также выводился и отдельный символ на матрице девять на четырнадцать пикселей. Благодаря этому расширение выводимого текста составляло 720 на 350 пикселей. Тексты получались более четкими, чем те, которые выводились на монитор товарами конкурентов.
К тому же символы можно было настраивать по некоторым параметрам. Они могли выводиться на экран более четко или мерцать на нем. Всего для их настройки было пять режимов.
Следует сделать вывод о том, что данный графический адаптер мог работать только на черно белых мониторах. Помимо всего прочего данная видеокарта обладала слотом для подключения принтера. Благодаря этому можно было сэкономить порядка ста долларов на приобретении дополнительного контроллера для подключения этого оборудования.
Новый графический адаптер
Следует отметить, что IBM не был бы таким востребованным, если в нем практически отсутствовала графика. По причине в то время большого количества тех пользователей, которые использовали компьютерное устройство для развлечения в тоже самое время для компьютеров IBM была произведена еще одна модель видеокарты. Она получила названием Color Graphic Adapter.
Данный адаптер пользователи смогли опробовать также в 1981 году. У него имелось меньше расширение, чему его предшественника. Однако он пользовался популярностью за счет сразу нескольких режимов. Он обладал способностью функционировать и в текстовом режиме, и в графическом. Это было возможно благодаря наличию 16 килобайтам памяти.
При помощи данного графического адаптера воспроизводилось такое же количество строк и символов, что и у его предшественника. Основное отличие заключается в том, что для воспроизведения символов применяется 16 символов. Они располагаются на матрице восемь на восемь пикселей.
Если использовать графический режим, то он будет работать в трех вариациях. При этом будет возможно три варианта расширений. Первый из них 640 на 200 пикселей. Второй вариант 320 на 200 пикселей. Последним вариантом является расширение 160 на 100.
У графического адаптера порт для передачи сигнала в цифровом режиме был девятиконтактным. Его можно было подключать к телевизору. Данный графический адаптер применялся преимущественно для одноцветных мониторов. Таким образом продолжалось до 1984 года, пока не появилась видеокарта EGA.
Улучшение качества графики
Далее видеокарты начали развиваться, исходя из того принципа, что в них начало увеличиваться число цветов, которые они были способны выводить на монитор. В 1984 году появилась видеокарта Enhanced Graphic Adapter. Количество воспроизводимых ею оттенков было минимум 16. При этом разрешение составляло 640 на 350 пикселей. Изначально объем видеопамяти составлял порядка 64 килобайт. Однако в последующем он увеличился до 256 килобайт. Именно благодаря этому новинка в отрасли графических адаптеров имела возможность воспроизводить сразу две страницы памяти.
Благодаря этому работа процессора была скорректирована. Ему пришлось выдавать больше количество кадров в секунду. Таким образом графика начала становиться более быстрой.
На протяжении сразу нескольких лет у данной модели видеокарты практически не имелось конкурентов. Такое в нашей время очень сложно представить. До 1987 года пользователи полагали, что лучше данной видеокарты в мире ничего лучше придумать и невозможно. Однако в скором времени появился адаптер Video Graphics Array.
Данная видеокарта была предназначена для новых компьютерных устройств IBM. Для них не должна была быть применена открытая архитектура. Весь модельный ряд компьютеров ПС 2 не пользовался должным спросом среди потребителей. Такая ситуация была даже несмотря на то, что многочисленным пользователям некоторые идеи, которые были использованы в новом семействе компьютеров, понравились. Им пришлось по душе по большей части то, что видеокарты можно было подключать к компьютерным устройствам посредством системной платы. Подключение осуществлялось через шину ISA, которая современным пользователям известна под названием VGA.
У VGA имелось два варианта графического расширения. Одно из них было 640 на 480 пикселей. При этом использовалось 16 цветов. Также был вариант 320 на 240 пикселей с восьми битными оттенками. Применялось при этом 256 цветов. У VGA образовался обновленный интерфейс. Он представлял собой пятнадцати контактный D-Sub. Он превратился в своего рода стандарт и используется даже сегодня на некоторых компьютерных устройствах. Главной его особенность было то, что он был совместим с приложениями для предшествующих версий графических адаптеров. Именно благодаря этому они могли функционировать даже на VGA.
На VGA была возможность сохранять сразу несколько кадров даже с использованием шрифта, потому что объем памяти составлял уже 256 килобайт. Имеется неподтвержденное мнение о том, что если использовался весь объем памяти, то на мониторе могла появиться картинка с расширением 800 на 600 пикселей.
Упор на производительность
По аналогии ситуацией, которая имела место быть с предыдущими моделями графических адаптеров, IBM после запуска своей новой компьютерной линейки, решила запустить также два варианта видеокарт. В них был встроенный графический адаптер VGA и также присутствовал улучшенный вариант 8514/A. Дополнительный вариант позволял получать картинку с расширением 1024 на 768 пикселей. У него имелось 8 бит оттенка.
Разработчики очень постарались над тем, чтобы у него было очень много опций разного плана. Именно они обусловили того, что он смог выполнять работу по подготовке кадра.
В своей видеопамяти, данный адаптер имел возможность создать картинку и наложить на нее битовую маску. Эта его опция была очень полезной для создания инженерной графики. Его активно использовали для создания разного рода диаграмм. При этом также использовались некоторые виды программ.
Следует отметить, что в те времена профессионалы активно использовали на своих графических устройствах дополнительные процессоры для воспроизведения графики. Они располагались на отдельных платах. Они обладали высоким уровнем стоимости. Однако они предлагали большое количество функций. Невзирая на то, что модель графического адаптера 8514/A обладала не таким большим набором функций, она пользовалась большой популярностью за счет своей оптимальной стоимости. Это было очень важно для развития компьютерной отрасли.
В начале девяностых годов на просторах компьютерного мира появилась модель видеокарты Extended Graphics Array. У нее были набор опций больше, чем у всех предшественников. У него изменился режим с расширением 800 на 600 точек и 16 битами оттенка. Именно стал прототипом для производства Super VGA, которые появлялись на просторах компьютерного мира все последующие годы. В итоге пользователи больше не удивлялись качеству картинки, которая воспроизводилась на их мониторах. Производители поняли, что необходимо разрабатывать новые технологии для того, чтобы видеокарты пользовались спросом.
Начало 3d технологий
Первой компанией, которая стала использовать технологию 3d для производства графических адаптеров, является S3. Первой она выпустила модель видеокарты S3 Virge, которая обладала памятью на четыре мегабайта типа DRAM или VRAM. У ядра и у памяти были небольшие показатели частоты, которые составляли примерно 80 мегагерц.
В данной видеокарте была опция ускоренного воспроизведения графических эффектов 3d. Это дало толчок и развитию компьютерных игр. Для их создания стал использовать динамический свет и билинейная фильтрация текстур. Однако следует отметить, что с появлением новой модели графического адаптера скоростные качества игр не стали лучше.
Компания S3 приняла решение производить свои платы для того чтобы на них устанавливать видеокарты, потому что больше никто на рынок не поставлял таких аналогов. Представители данной фирмы стали заключать соглашения с разработчиками таких игр, как Tomb Raider, Mechwarrior 2 и со многими другими, которые обладали стандартом S3D.
Пользуясь моментом, компания начала делать свой стандарт более популярным среди пользователей. Это привело к тому, что у нее появилось большое преимущество над фирмами конкурентами.
У новой видеокарты существовала поддержка OpenGL. Следует отметить, что их производительность не была на хорошем уровне. Среди опций, предлагаемых новым графическим адаптером, также была и функция поддержки Direct3D. Однако игр с таким стандартом еще даже не было в разработке.
Продукция компании S3 продолжала быть единственной такого плана на рынке до середины девяностых годов. В 1996 году был разработан графический адаптер Voodoo Graphics. Его создала компания 3dFX. Постепенно видеокарта от компании S3 развивалась, но она навсегда осталась приемлемой по цене 2D карт ой.
Компании, работающие с 3d технологиями
Компания 3dFX появилась в результате того, что ее создатели поняли, что нужно поддерживать производительность 3D. Она находилась на приемлемом уровне в приставках тех лет. Основателями компании стали сотрудники компании Silicon Graphics.
Они заняли деньги в банке и начали осуществлять задуманное. Изначально они специализировались на то, что выпускали 3d чипы для приставок, которые были популярными в те годы. Спустя год своей работы данная компания запустила графический адаптер, который получил названием Voodoo Graphics. Он впервые был показан всем на выставке Computex. Практически всем он пришелся по душе. Такой красоты воспроизведения графических эффектов никто и представить в то время не мог.
На то время у него графические характеристики были гораздо лучше тех вариантов , которые только планировались к запуску. У данной видеокарты производительность не была на хорошем уровне. Однако это не мешало ей отвечать стандартам DirectX и OpenGL. Благодаря интерфейсу вся работа осуществлялась на самом хорошем уровне.
Компании, которые занимались созданием игровых новинок, стали делать их такими, чтобы они отвечали параметрам новой видеокарты на рынке. При этом они даже на обращали свое внимание на ее ближайших конкурентов. Видеокарта была способна воспроизводить изображение с разрешением 640 на 480 пикселей на 16 бит цвета. данный показатель в те времена был впечатляющим.
Адаптер можно было устанавливать в порт ПК1, но он не мог работать с функцией 2D. Он работал по принципу отбора инициативы у встроенного адаптера, через который он был подсоединен к монитору.
Изначально пользователям пришлась по душе идея использовать совместно 2D и 3D адаптеры. На просторах компьютерного мира примерно в тоже самое время появилась новая модель 3d ускорителя Rendition Verite V10000. В нем были две встроенные 2D видеокарты. Следует отметить, что при высоком разрешении изображение становилось более мутным. По этой же причине пользователям не пришелся по душе и ускоритель Voodoo Rush с видеокартой с 3D-ядром Voodoo Graphics.
У модели графического адаптера Voodoo Graphics имелась память объемом три мегабайта типа EDO DRAM. Она осуществляла свою работу на частоте пятьдесят мегагерц. В середине девяностых годов было понижение стоимости памяти типа DRAM и компания 3dFX приняла решение снизить стоимость на свои видеокарты. По этой причине все большее количество пользователей начали приобретать такие видеокарты. Компания больше не занималась реализацией адаптеров собственного производства. Она поставляла их своим компаниям сотрудникам. Одной из самых популярных продукций компании был адаптер Diamond Monster 3d.
Конкурирующие компании
Компания 3dFX не была на рынке единственной, которая занималась производством такого рода продукции. Также не менее опытной была и компания ATI. Она начала свою деятельность еще в 1985 году. Она сделала нечто похожее на модель адаптера IBM 8514 / A. К середине девяностых годов прошлого столетия она выпустила уже видеокарту 2D с возможностью поддержки 3D. Она очень часто использовалась для обработки сжатого потока в формате Mpeg 1. В 1996 году она выпустила Rage 2. Данная видеокарта была значительно более мощной, чем ее предшественница. Она уже обладала способностью обрабатывать файлы в формате Mpeg – 2.
Данная модель видеокарты с успехом поддерживала стандарты Direct3D и OpenGL. Она была оснащена вемью мегабайтами памяти типа SDRAM. Частота памяти составляла 83 мегагерца. Невзирая на то, что данный графический адаптер не имел высоко производительности, на самых начальных этапах было заметно, что скорость воспроизведения была достаточно высокой.
В середине девяностых годов компания Nvidia представила свою первую серьезную разработку NV1. Однако она оказалась не совсем удачной. В данной модели видеокарты был адаптер 2D и 3d ускоритель. Помимо всего прочего у нее имелся адаптер для звука и слот для пользователей приставки Sega.
Данный графический адаптер имел высокую стоимость. К тому же у него было неординарное строение. 3D в нем появлялась из третьего порядка. Это стало большой сложностью для разработчиков игр. Ведь им приходилось очень серьезно работать над движком игры. После появления стандарта Direct3D данный продукт вообще перестал был актуальным.
Из-за этой продукции компания потеряла несколько сотрудников и большие деньги. Однако это не помешало ей представить в скором времени свою очередную разработку Nvidia Riva 128. У данной модели видеокарты было четыре мегайбайта памяти и чип NV3. В ней применялся тип памяти SDRAM. Частота памяти составляла 100 мегагерц. Ее производительность была сравнима с той, которая была у Voodoo Graphics. Именно благодаря данной модели видеокарты компания не смогла обанкротиться.
Некоторые занимательные факты о видеокартах
Первым фактом является наличие компьютеров IBM в СССР.
У видеокарты MDA было большое количество положительных сторон. У нее имелся всего один режим шрифта и был она расположен непосредственно в ПЗУ. В нем хранились 256 символов и символов специального назначения для языков Европейских стран. Если же нудно было сменить символы на новый набор, приходилось менять микросхему.
При работе на русском языке появлялись большие сложности. В те времена небольшая часть компьютерных устройств все же попадала в страну. В этом случае приходилось заниматься заменой микросхемы для отображения символов кириллицы.
Если у адаптеров имелся режим CGA, то работа значительно упрощалась. Кириллица была вшита в компьютерное устройство. Позже она стала доступна и на видеокартах.
Вторым фактом является помощь Геракла.
У видеокарты MDA было большое количество достоинств. Однако ее нельзя было использовать для воспроизведения графических объектов. И это несмотря на то, что IBM выпускала компьютеры, которые использовали приложения, для которых демонстрация график была просто необходима. У заказчиков была очень серьезная дилемма, которая заключалась в том, чтобы либо отказаться от видеокарт с высоким уровнем четкости или от приложений, которым нужна была графика.
В 1982 году на помощь пришла компания Hercules computer technology. Она запустила в производство свою новую модель видеокарты, которая обладала всеми качествами MDA и при этом она была способна воспроизводить графические объекты. Правда это было в монохроме, но пользователей это не отталкивало.
Адаптеры от этой компании получили широкое распространение. Ведь не все себе могли позволить приобрести дорогостоящие цветные мониторы.
Следующим фактом является использование видеокарт для двух мониторов.
Компания IBM после выпуска своих первых моделей видеокарт, решила объединить их возможности воедино. Благодаря этому появились видеокарты, которые использовали порты ввода и вывода, что позволяло применять их сразу на двух мониторах одновременно.
Четвертым фактом является воспроизведение красивой графики.
После появления видеокарт, которые давали возможность делать процесс воспроизведения 2D графики заметно быстрее, стал развиваться и интерфейс для пользователей. Для воспроизведения красивой графики казалось не благородным делом. ведь при этом затрачивались ресурсы процессора. Однако с новыми видеокартами затрачивались именно их ресурсы для получения красивых графических эффектов.
Пятым фактом является упор на ускорение.
Девяностые годы характеризуются тем, что начали развиваться при производстве видеокарт 3d технологии. Они стали обладать более сложной архитектурой. Постепенно за мощность графических адаптеров начали отвечать увеличения тактовой частоты. Со временем с такими видеокартами стали использовать более мощные процессоры.
Шестым фактом является появление программной поддержки.
После появления видеокарт, которые служили в роли графических ускорителей наступило время использования разнообразных программ. В этой время образовались системные библиотеки. В них сохранялись определенные функции, которые можно было использовать для решения поставленных задач.
Видео: История видеокарт #1
4.81
14
+1
Идёт загрузка...