Historia karty graficznej

Karta graficzna to współcześnie jeden z elementarnych podzespołów komputerowych. Odpowiada ona za renderowanie grafiki oraz jej konwersję na sygnał, który trafia do wyświetlacza. Dziś nie wyobrażamy sobie komputera bez interfejsu graficznego, a najczęściej decydujemy się na zakup grafiki dedykowanej, która zapewnia wysoką wydajność i możliwość wykonywania skomplikowanych obliczeń graficznych niezbędnych w zastosowaniach profesjonalnych czy… zaawansowanych grach 3D, które potrafią poddać próbie najpotężniejsze układy graficzne. W tym artykule pochylimy się nad wczesną historią tego podzespołu. Jak powstała karta graficzna? Tego dowiesz się z lektury tego artykułu.

Karta graficzna - jak powstały pierwsze karty graficzne?

Historia karty graficznej rozpoczyna się już w latach siedemdziesiątych w związku z wypuszczeniem na rynek pierwszego komputera osobistego marki IBM – IBM 5100. Kosztujący aż dziewięć tysięcy ówczesnych dolarów sprzęt dysponował 16kB pamięci operacyjnej, a dane pobierał z taśmy. Komunikacja z użytkownikiem odbywała się dzięki wyświetlaniu na monitorze liter. Miał on możliwość pokazania 16 wierszy o długości 64 znaków. Sześć lat później – 12 sierpnia 1981 miała miejsce premiera IBM 5150 Personal Computer, czyli w skrócie IBM PC. Uznawany za prekursora współczesnych komputerów osobistych, był pierwszym urządzeniem, wyposażonym w szesnastobitowy procesor Intela, oznaczony słynnym numerem 8088. Jego charakterystyczną cechą była otwarta architektura oraz możliwość instalacji dodatkowych kart rozszerzeń ISA. Urządzenie to było na ówczesne czasy bardzo nowoczesne i wyposażone w adapter graficzny, które wyświetlał obraz o rozdzielczości 720x350, jednakże nadal był to jedynie tryb tekstowy. Charakterystyczną cechą było dwukolorowe wyświetlanie biało-czarne, bursztynowo-czarne, lub wyjątkowo rozpoznawalne z dawnych amerykańskich filmów zielono-czarne.

IBM stał się pionierem w dziedzinie grafiki i tak krótko po premierze IBM’a 5150 zaprezentował on pierwszą kartę graficzną, nazywaną CGA – Color Graphics Adapter. Oprócz trybu tekstowego oddawała ona również tryby graficzne i pracowała w czterech kolorach. W 1984 firma wprowadziła kolejny model, który posiadał 64 kb pamięci z możliwością jej rozszerzenia do 256 kb i mógł wyświetlać jednocześnie 16 kolorów. Przełom nadszedł trzy lata później, kiedy to pojawiła się VGA – Video Graphics Array, karta, która zdolna była do wyświetlania 256 kolorów przy rozdzielczości 320x200. Szybko zaczęto rozwijać tę koncepcję, gdyż rosnący apetyt technologiczny wraz z bardzo dynamicznym tempem wzrostu nie mógł być zaspokojony tak „skromnymi” możliwościami. Na rynek trafiły wkrótce kary dysponujące rozdzielczościami 800x600, 1024x768 i 1280x1024.

Od interfejsu PCI po trójwymiar

Z czasem konieczna stała się zmiana magistrali ISA. Ze względu na niską przepustowość nie była ona wystarczająca dla zastosowań graficznych. Rewolucję przyniósł Intel, który zaprojektował użytkowaną po dziś dzień (oczywiście w unowocześnionych wersjach) magistralę PCI, która była 32-bitowa i oferowała przepustowość na poziomie 132MB/s. Był to znaczący przeskok względem ISA osiągającej maksymalnie 16MB/s. Wynalazek intela wyparł poprzedzające go i konkurencyjne magistrale, popychając rozwój kart graficznych znacząco do przodu. W ten sposób wyłoniłą się pierwsza karta wspierająca grafikę trójwymiarową – Matrox Millenium. Miała ona możliwość tworzenia we własnej pamięci dodatkowy bufor trzeciej współrzędnej – dla uproszczenia można ją określić idącą „w głąb” ekranu.

W 1993 roku powstaje jeden z czołowych producentów kart graficznych – NVIDIA. W 1995 roku wprowadziła ona na rynek swój pierwszy procesor NV1. Powstała na jego podstawie karta Diamond Edge 3D umożliwiła znaczące przyspieszenie tworzenia grafiki 3D i sprzętowe nakładanie tekstur. Była ona jednak dziesięciokrotnie droższa od standardowych ówczesnych kart dla interfejsu PCI, więc nie zyskała ona popularności. Użytkownicy domowi na kartę graficzną łatwo osiągalną dla ich portfela musieli poczekać do 1995 roku, kiedy to premierę miała karta ViRGE. Charakteryzowała się ona przystępną ceną i możliwością tworzenia zarówno dwuwymiarowej, jak i trójwymiarowej grafiki. To właśnie ona stała się pierwszym układem graficznym, który w dużej liczbie zagościł w komputerach „zwykłych” ludzi.