کارت گرافیک یک کامپیوتر رومیزی یا لپتاپ، یکی از مهم‌ترین اجزای آن به حساب می‌رود. خصوصا که اگر هدف مصرف کننده بازی یا استخراج رمز ارز باشد. قطعا کارت گرافیک‌های زیبا و وسوسه انگیز امروزی از ابتدا به همین زیبایی و جذابی نبوده‌اند و این اتفاق در طول یک بازه طولانی رخ داده است. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی تاریخچه توسعه و ساخت این جز سخت افزاری مهم در بین سال‌های 1976 تا 1995 می‌پردازیم. برای بررسی بیشتر این موضوع با اگزوگیم همراه باشید.
تکامل پردازنده‌های گرافیکی مدرن یا چیزی شبیه به کارت گرافیک‌های امروزی با معرفی اولین کارت‌های الحاقی سه بعدی در سال 1995 و به دنبال آن پذیرش گسترده سیستم عامل‌های 32 بیتی و رایانه شخصی مقرون به صرفه آغاز شد.
صنعت کارت گرافیکی که قبل از آن وجود داشت، عمدتاً شامل یک معماری دو بعدی ساده‌تر و غیر رایانه‌ای بود، با بردهای گرافیکی مجزا که بیشتر با قراردادهای نامگذاری الفبایی تراشه‌ها و برچسب‌های قیمت هنگفتشان شناخته می‌شدند. بازی‌های سه‌بعدی و گرافیک‌های موجود برای رایانه‌های شخصی در نهایت از ترکیب منابع متنوعی مانند بازی‌های آرکید و کنسول‌ها، شبیه‌سازهای نظامی، روباتیک و فضایی و همچنین تصویربرداری پزشکی توسعه یافتند و در مرحله تولید انبوه قرار گرفتند.
روزهای اولیه برای کارت گرافیک‌های سه بعدی بازار، از ایده‌های بسیاری تشکیل شده بود و ایده‌های بسیاری هم برای ادامه مسیر داشت. از نحوه پیاده‌سازی سخت‌افزار گرفته تا استفاده از تکنیک‌های مختلف رندر و رابط‌های کاربردی و داده‌ای آن‌ها و همچنین تغییر سیستم نامگذاری رایج. سیستم‌های گرافیکی اولیه دارای یک خط لوله عملکرد ثابت (FFP) و یک معماری بودند که از مسیر پردازشی بسیار سخت و غیر منعطفی پیروی می‌کردند که تقریباً به اندازه سازندگان تراشه‌های سه بعدی از APIهای گرافیکی استفاده می‌کرد.
در حالی که گرافیک‌های سه بعدی صنعت نسبتاً کسل کننده رایانه‌های شخصی را به یک نمایش جذاب و جادویی تبدیل کرد، وجود خود را مدیون نسل‌های بسیاری از تلاش‌های نوآورانه و فداکاری است. این اولین قسمت از یک سری از پنج مقاله است که به ترتیب زمانی، نگاهی گسترده به تاریخچه GPU دارد. از روزهای اولیه گرافیک مصرفی سه بعدی تا تغییر دهنده بازی 3Dfx Voodoo، تثبیت صنعت در ابتدای قرن، و GPGPU مدرن امروزی.
1976 - 1995: روزهای اولیه گرافیک سه بعدی برای مصرف کنندگان
اولین گرافیک سه بعدی واقعی با کنترلرهای نمایشگر اولیه که به عنوان تغییر دهنده ویدیو و مولد آدرس ویدیو شناخته می‌شوند، شروع شد. آن‌ها به عنوان یک گذرگاه بین پردازنده اصلی و نمایشگر عمل می‌کردند. جریان داده‌های ورودی به مجموعه‌ای از ویدیوهای بیت مپ خروجی مانند روشنایی، رنگ، و همچنین همگام سازی ترکیبی عمودی و افقی تبدیل می‌شد، که خط پیکسل‌ها را در یک نسل نمایش نگه می‌داشت و هر خط متوالی را با فاصله خالی (زمان بین زمان پایان دادن به یک خط اسکن و شروع خط بعدی) همگام می‌کرد.
انبوهی از طرح‌ها در نیمه دوم دهه 1970 وارد شدند و پایه و اساس گرافیک‌های سه بعدی را که ما می‌شناسیم، گذاشتند. برای مثال، تراشه ویدئویی Pixie RCA (CDP1861) در سال 1976، قادر به خروجی سیگنال ویدئویی سازگار با NTSC با وضوح 62x128 یا 32x64 برای کنسول مصیبت زده RCA Studio II بود.
تراشه ویدیویی یک سال بعد به سرعت توسط آداپتور رابط تلویزیونی (TIA) 1A دنبال شد که برای تولید نمایشگر تلویزیون، جلوه‌های صوتی و خواندن کنترلرهای ورودی در آتاری 2600 ادغام شد. توسعه TIA توسط "جی ماینر" (Jay Miner) رهبری شد، که بعدها طراحی تراشه‌های سفارشی برای شرکت کامپیوتری Commodore Amiga را نیز رهبری کرد.
در سال 1978، شرکت موتورولا از مولد آدرس ویدئویی MC6845 رونمایی کرد. این مبنایی برای کارت‌های تک رنگ و آداپتور نمایش رنگی (MDA/CDA) PC IBM در سال 1981 شد و همان عملکرد را برای Apple II فراهم کرد. موتورولا در همان سال مولد نمایشگر ویدئویی MC6847 را اضافه کرد که راه خود را به تعدادی از کامپیوترهای شخصی نسل اول از جمله Tandy TRS-80 باز کرد.
راه حل مشابهی از زیرمجموعه Commodore's MOS Tech، VIC، خروجی گرافیکی را برای کامپیوترهای قدیمی Commodore در سال های 1980-1983 فراهم کرد.
در نوامبر سال بعد، ANTIC (کنترل کننده رابط تلویزیونی الفبایی عددی) و پردازنده کمکی CTIA/GTIA (آداپتور رابط تلویزیونی رنگی یا گرافیکی)، در Atari 400 معرفی شد. ANTIC دستورالعمل‌های نمایش دو بعدی را با استفاده از دسترسی مستقیم به حافظه (DMA) پردازش کرد. مانند بسیاری از پردازشگرهای ویدئویی، این حافظه گرافیکی می‌توانست گرافیک میدانی (پس‌زمینه، صفحه‌های عنوان، نمایش امتیازدهی) تولید کند، در حالی که CTIA رنگ‌ها و اشیاء متحرک را تولید می‌کرد. شرکت Yamaha and Texas Instruments آی سی‌های مشابهی را برای انواع فروشندگان اولیه کامپیوترهای خانگی عرضه کردند.
گام‌های بعدی در تکامل گرافیک در درجه اول در زمینه‌های حرفه‌ای بود.
اینتل از تراشه گرافیکی 82720 خود به عنوان پایه‌ای برای برد 1000 دلاری iSBX 275 Video Graphics Controller Multimode Board استفاده کرد. این تراشه قادر به نمایش داده‌های هشت رنگ با وضوح 256x256 (یا تک رنگ در وضوح تصویر 512x512) بود. حافظه نمایشگر 32 کیلوبایتی آن برای ترسیم خطوط، کمان‌ها، دایره‌ها، مستطیل‌ها و بیت مپ کاراکترها کافی بود. این تراشه همچنین امکان بزرگنمایی، پارتیشن بندی صفحه و جا به جایی بین آن‌ها را داشت.
SGI به سرعت IRIS Graphics خود را برای مصارف شغلی و کاری ارائا داد. یک برد گرافیکی GR1.x با ارائه تخته‌های اضافی جداگانه که برای در نظر گرفتن گزینه‌های مربوط به رنگ، هندسه، Z-buffer و Overlay/Underlay استفاده می‌شد.
مجازی سازی سه بعدی صنعتی و نظامی در آن زمان نسبتاً توسعه یافته بود. شرکت‌های IBM, General Electric و Martin Marietta (که قرار بود بخش هوافضای General Electric را در سال 1992 بخرند)، همراه با تعداد زیادی از پیمانکاران نظامی، مؤسسات فناوری و ناسا پروژه‌های مختلفی را اجرا کردند که به این فناوری برای شبیه‌سازی‌های نظامی و فضایی نیاز داشتند. نیروی دریایی همچنین در سال 1951 یک شبیه ساز پرواز با استفاده از مجازی سازی سه بعدی از کامپیوتر Whirlwind MIT توسعه داد.
علاوه بر پیمانکاران دفاعی، شرکت‌هایی بودند که در بازارهای نظامی با گرافیک‌های حرفه‌ای خود حضور داشتند.
شرکت Evans & Sutherland، که قرار بود سری کارت‌های گرافیک حرفه‌ای مانند Freedom و REALimage را ارائه کند، همچنین گرافیک شبیه‌ساز پرواز CT5 را ارائه کرد، بسته‌ای 20 میلیون دلاری که توسط یک پردازنده مرکزی DEC PDP-11 هدایت می‌شد. "ایوان ساترلند" (Ivan Sutherland)، یکی از بنیانگذاران این شرکت، در سال 1961 یک برنامه کامپیوتری به نام Sketchpad ایجاد کرد که امکان ترسیم اشکال هندسی و نمایش بر روی CRT را در زمان واقعی با استفاده از یک قلم نوری فراهم می‌کرد.
این مولد رابط کاربری گرافیکی مدرن (GUI) بود.
در زمینه محاسبات شخصی که مانور کمتری بر روی سخت افزار داخلی داشت، سری 82C43x EGA (آداپتور گرافیکی توسعه‌یافته) Chips and Technologies توانست پردازش مورد نیاز را برای آداپتورهای IBM فراهم کند و به نحوی عمل کرد تا بتوان آن را در بسیاری از شبیه‌سازی‌های PC/AT در حدود سال 1985 نصب کرد. آن سال برای بخش سخت افزار سال قابل توجهی بود زیرا در آن دوره Commodore Amiga با چیپست OCS نیز عرضه شد. پردازنده گفته شده از سه تراشه اصلی به نام‌های Agnus، Denise و Paula تشکیل شده است که اجازه می‌دهد مقدار مشخصی از گرافیک و محاسبات صوتی غیر وابسته به CPU باشد.
در آگوست سال 1985، سه مهاجر هنگ‌کنگی به نام‌های "کواک یوان هو" (Kwok Yuan Ho)، "لی لاو" (Lee Lau) و "بنی لاو" (Benny Lau)، شرکت Array Technology Inc را در کانادا تأسیس کردند. در پایان سال، نام این شرکت به نامی تغییر یافت که امروزه بسیار برای ما شناخته شده هست، یعنی شرکت ATI Technologies Inc.
شرکت ATI اولین محصول خود را در سال بعد عرضه کرد، کارت شبیه سازی رنگ OEM. از آن برای خروجی متن فسفری تک رنگ سبز، کهربایی یا سفید در پس زمینه سیاه به مانیتور TTL از طریق کانکتور DE-9 9 استفاده می‌شد. این کارت با حداقل 16 کیلوبایت حافظه مجهز شد و مسئول درصد زیادی از فروش 10 میلیون دلاری شرکت ATI در سال اول فعالیت خود بود. این میزان درآمد تا حد زیادی از طریق قراردادی انجام شد که حدود 7000 تراشه در هفته به Commodore Computers عرضه می‌کرد.
ظهور مانیتورهای رنگی و فقدان استاندارد در میان مجموعه‌ای از رقبا در نهایت منجر به تشکیل انجمن استانداردهای الکترونیک ویدئویی (VESA) شد که ATI به همراه NEC و شش سازنده آداپتورهای گرافیکی دیگر یکی از اعضای موسس آن بودند.
در سال 1987، ATI سری Graphics Solution Plus را به خط تولید خود برای OEM ها اضافه کرد که از گذرگاه 8 بیتی PC/XT ISA IBM برای رایانه‌های شخصی IBM مبتنی بر خط پردازش 8086/8088 اینتل استفاده می‌کرد. این تراشه از حالت‌های گرافیکی MDA، CGA و EGA از طریق سوئیچ‌های دیپ پشتیبانی می‌کرد. اساساً این یک شبیه‌سازی از برد Plantronics Colorplus بود، اما فضایی برای 64 کیلوبایت حافظه داشت. PEGA1، A1 و A2 (256 کیلوبایت) شرکت Paradise Systems که در سال 1987 منتشر شد، مهد سخت افزار Plantronics نیز بودند.
سری EGA Wonder 1 تا 4 در ماه مارس با قیمت 399 دلار عرضه شد که دارای 256 کیلوبایت حافظه DRAM و همچنین سازگاری با CGA، EGA، و شبیه سازی MDA با حداکثر وضوح 640x380 و 16 رنگ بود. Extended EGA برای سری‌های 2،3 و 4 در دسترس بود.
مدل EGA Wonder 800 با شبیه سازی 16 رنگی VGA و پشتیبانی از وضوح 600x800 و کارت VGA Improved Performance (VIP) بود که اساساً یک EGA Wonder به یک دیجیتال به آنالوگ (DAC) برای اضافه کردن سازگاری محدود به VGA مجهز شده بود. قیمت حافظه گرافیکی دوم 449 دلار به علاوه 99 دلار برای ماژول توسعه Compaq بود.
بسیاری از شرکت‌ها و محصولات جدید در آن سال وارد شدند. از جمله Trident، SiS، Tamerack، Realtek، Oak Technology، LSI’s G-2 Inc.، Hualon، Cornerstone Imaging، و Winbond که همه در سال‌های 1986-1987 شکل گرفتند. در همین حال، شرکت هایی مانند AMD، Western Digital/Paradise Systems، Intergraph، Cirrus Logic، Texas Instruments، Gemini و Genoa، اولین محصولات گرافیکی خود را در این بازه زمانی تولید کرده بودند.
سری حافظه‌های گرافیکی Wonder ATI در چند سال بعدی ارتقاهای شگفت‌انگیزی را به دست آورد.
در سال 1988، Small Wonder Graphics Solution با پورت کنترلر بازی و گزینه‌های خروجی ترکیبی (برای شبیه سازی CGA و MDA)، و همچنین EGA Wonder 480 و 800+ با پشتیبانی از Extended EGA و 16 بیت VGA و همچنین VGA Wonder و Wonder 16 با پشتیبانی از VGA و SVGA اضافه شده‌اند.
مدلWonder 16 مجهز به حافظه 256 کیلوبایتی با قیمت 499 دلار بود، در حالی که نسخه 512 کیلوبایتی آن 699 دلار قیمت داشت.
یک سری به روز شده از VGA Wonder/Wonder 16 در سال 1989 وارد بازار شد که شامل VGA Edge 16 با هزینه کمتر (سری Wonder 1024) بود. ویژگی‌های جدید شامل پورت bus-Mouse و پشتیبانی از VESA Feature Connector بود. این یک کانکتور با انگشت طلایی شبیه به یک رابط شیار گذرگاه داده بود و از طریق یک کابل نواری به یک کنترلر ویدیویی دیگر متصل می‌شد تا از یک گذرگاه داده متراکم عبور کند.
به‌روزرسانی‌های سری Wonder در سال 1991 به سرعت پیشرفت کردند و بهبود یافتند. کارت Wonder XL سازگاری رنگی VESA 32K و Sierra RAMDAC را اضافه کرد که حداکثر وضوح صفحه نمایش را به 640x480 72Hz@ یا 600x800 60Hz@ افزایش داد. قیمت‌ها بین 249 دلار (256 کیلوبایت)، 349 دلار (512 کیلوبایت) و 399 دلار برای گزینه رم 1 مگابایتی متغیر بود. یک نسخه کم‌هزینه به نام شارژر VGA، بر اساس Basic-16 سال قبل نیز در بین مدل‌ها دسترس قرار گرفت.
سری Mach با Mach8 در ماه می همان سال عرضه شد. این سخت افزار به عنوان یک تراشه یا برد فروخته می‌شد که از طریق یک رابط برنامه‌نویسی (AI)، عملیات ترسیم دو بعدی محدودی مانند ترسیم خط، پر کردن رنگ و ترکیب بیت‌مپ (Bit BLIT) را امکان‌پذیر می‌کرد. ATI تنوعی از XL Wonder را که دارای یک تراشه Creative Sound Blaster 1.5 بر روی PCB توسعه یافته است به مجموعه خود اضافه کرد. این دستگاه که با نام VGA Stereo-F/X شناخته می‌شود، می‌توانست استریو را از فایل‌های مونو Sound Blaster با کیفیتی تقریبی رادیو FM شبیه‌سازی کند.
بردهای گرافیکی مانند ATI VGAWonder GT، گزینه 2D + 3D را ارائه می‌دادند که Mach8 را با هسته گرافیکی (28800-2) VGA Wonder+ برای وظایف سه بعدی خود ترکیب می‌کرد. دو مدل Wonder و Mach8 شرکت ATI را از نقطه عطف فروش 100 میلیون دلار برای سال عبور دادند، که عمدتاً به دلیل پذیرش ویندوز 3.0 و افزایش حجم کاری دوبعدی قابل استفاده با آن بود.
گروه S3 Graphics در اوایل سال 1989 تشکیل شد و هجده ماه بعد اولین تراشه شتاب دهنده 2 بعدی و کارت گرافیک خود را تولید کرد، S3 911 (یا 86C911). مشخصات کلیدی دومی شامل 1 مگابایت VRAM و پشتیبانی از رنگ 16 بیتی بود.
گروه S3 911 در همان سال جای خود را به 924 داد، اساساً یک 911 اصلاح شده با رنگ 24 بیتی بود، و سال بعد دوباره با 928 که رنگ 32 بیتی را اضافه کرد و شتاب دهنده‌های 801 و 805 به روز شد. 801 از رابط ISA استفاده می‌کرد، در حالی که 805 از VLB استفاده می‌کرد. بین معرفی 911 و ظهور شتاب‌دهنده سه بعدی، بازار پر از طرح‌های رابط کاربری گرافیکی دوبعدی مبتنی بر نسخه اصلی S3 بود، به ویژه از آزمایشگاه‌های Tseng، Cirrus Logic، Trident، IIT، Mach32 ATI و MAGIC RGB Matrox.
در ژانویه 1992، Silicon Graphics Inc (SGI) OpenGL 1.0 را منتشر کرد، یک رابط برنامه نویسی کاربردی آگنوستیک چند پلتفرمی (API) برای گرافیک‌های دو بعدی و سه بعدی.
در این بین مایکروسافت در حال توسعه یک API رقیب خود به نام Direct3D بود و مطمئن بود که OpenGL به خوبی تحت ویندوز اجرا می‌شود.
OpenGL از API اختصاصی SGI به نام IRIS GL (کتابخانه گرافیکی سیستم تصویربرداری شطرنجی یکپارچه) تکامل یافته است. این یک ابتکار برای حفظ قابلیت‌های غیر گرافیکی از IRIS بود و به API اجازه می‌داد روی سیستم‌های غیر SGI اجرا شود، زیرا فروشندگان رقیب با API های اختصاصی خود در بازار ظاهر می‌شدند.
در ابتدا، OpenGL بازارهای حرفه‌ای مبتنی بر یونیکس را هدف قرار داد، اما با پشتیبانی مناسب برای توسعه دهندگان برای اجرای برنامه‌های افزودنی، به سرعت برای بازی‌های سه بعدی پذیرفته شد.
چند سال بعد، زمانی که "جک کارمک" ( John Carmack) از id Software، که با انتشار عنوان Doom انقلابی را در بازی‌های رایانه شخصی ایجاد کرده بودند، Quake را برای استفاده از OpenGL در ویندوز پورت کرد و آشکارا Direct3D را مورد انتقاد قرار داد.
ناسازگاری مایکروسافت با رد مجوز OpenGL's Mini-Client Driver (MCD) در ویندوز 95 افزایش یافت که به فروشندگان اجازه می‌داد انتخاب کنند که کدام ویژگی به شتاب سخت افزاری دسترسی داشته باشد. SGI با توسعه Installable Client Driver (ICD) به این موضوع پاسخ داد، که نه تنها همان توانایی را ارائه داد، بلکه این کار را حتی بهتر انجام داد زیرا MCD فقط شطرنجی‌سازی را پوشش می‌داد و ICD عملکرد روشنایی و تبدیل (T&L) را اضافه کرد.
در طول ظهور OpenGL، که در ابتدا در عرصه ایستگاه‌های کاری مورد توجه قرار گرفت، مایکروسافت مشغول چشم دوختن به بازار بازی‌های نوظهور با طراحی‌هایی بر روی API اختصاصی خود بود. آن‌ها RenderMorphics را در فوریه 1995 خریداری کردند که API Reality Lab آن در حال جلب توجه توسعه دهندگان بود و به هسته اصلی Direct3D تبدیل شد.
تقریباً در همان زمان، "برایان هوک" (Brian Hook) از 3dfx مشغول نوشتن API Glide بود که قرار بود به API غالب برای بازی تبدیل شود. این تا حدی به دلیل مشارکت مایکروسافت با پروژه Talisman (یک اکوسیستم رندر مبتنی بر کاشی) بود که منابع در نظر گرفته شده برای DirectX مورد نظر خود قرار داد.
از آنجایی که D3D پس از پذیرش ویندوز به طور گسترده در دسترس قرار گرفت، API های اختصاصی مانند S3d (S3)، Matrox Simple Interface، Creative Graphics Library، C Interface (ATI)، SGL (PowerVR)، NVLIB (Nvidia)، RRedline (Rendition) و Glide، شروع به از دست دادن محبوبیت خود در بین توسعه دهندگان کردند.
این که برخی از این API های اختصاصی با تولیدکنندگان برد تحت فشار فزاینده برای افزودن به فهرست ویژگی‌هایی که به سرعت در حال گسترش است، متحد شدند، کمکی نکرد. این شامل وضوح بالاتر صفحه نمایش، افزایش عمق رنگ (از 16 بیت به 24 و سپس 32) و بهبود کیفیت تصویر مانند anti-aliasing بود. همه این ویژگی‌ها نیاز به افزایش پهنای باند، کارایی گرافیکی و چرخه‌های محصول سریع‌تر داشتند.
سال 1993 رقبای گرافیکی جدیدی به میدان وارد شدند که مهم‌ترین آن‌ها انویدیا بود که در ژانویه همان سال توسط "جن-هسون هوانگ" (Jen-Hsun Huang)، "کرتیس پریم" (Curtis Priem) و "کریس مالاکوفسکی" (Chris Malachowsky) تأسیس شد. هوانگ قبلاً مدیر Coreware در LSI بود، در حالی که پریم و مالاکوفسکی هر دو از Sun Microsystems بودند، جایی که قبلاً معماری گرافیکی GX مبتنی بر SunSPARC را توسعه داده بودند.
همکارهای تازه وارد Dynamic Pictures، ARK Logic و Rendition اندکی پس از آن به انویدیا پیوستند.
نوسانات بازار قبل‌تر از آن تعدادی از شرکت‌های گرافیکی را مجبور کرده بود که از تجارت کنار بکشند یا توسط رقبا جذب شوند. در میان آن‌ها Tamerack، Gemini Technology، Genoa Systems، Hualon، Headland Technology (خرید شده توسط SPEA)، Acer، Motorola و Acumos (خرید شده توسط Cirrus Logic) بودند.
با این حال، یکی از شرکت‌هایی که از قدرتی به قدرت دیگر می‌رفت، ATI بود.
به عنوان پیشرو در سری All-In-Wonder، اواخر نوامبر شاهد معرفی تراشه رسیور تلویزیون PC 68890 ATI بودیم که در داخل Video-It معرفی شد! کارت این تراشه به لطف پردازنده فشرده سازی ویدئویی (پردازنده فشرده سازی ویدئو) اینتل با سرعت 320x240 با سرعت 15 فریم در ثانیه یا 160x120 با سرعت 30 فریم در ثانیه و همچنین فشرده سازی/فشرده سازی در زمان واقعی قادر به ضبط ویدئو بود. همچنین می‌توانست از طریق گذرگاه داده با برد گرافیک ارتباط برقرار کند و در نتیجه نیاز به دانگل یا پورت و کابل‌های ریبون را از بین ببرد.
مدل The Video-It! با قیمت 399 دلار در خرده‌فروشی قیمت گذاری شد، در حالی که یک مدل با ویژگی‌های کمتر برجسته به نام Video-Basic خط تولید را تکمیل کرد.
پنج ماه بعد، در ماه مارس، ATI با تاخیر یک شتاب دهنده 64 بیتی را معرفی کرد که Mach64 نام داشت.
سال مالی در آن دوره با زیان 2.7 میلیون دلاری برای ATI به پیش رفت زیرا بازارخرید کارت گرافیک در بحبوحه رقابت شدید افت شدید قیمت را شاهد بود. بردهای رقیب شامل S3 Vision 968، که توسط بسیاری از فروشندگان برد انتخاب شد، و Trio64 که قراردادهای OEM را از Dell (Dimension XPS)، Compaq (Presario 7170/7180)، AT&T (Globalyst)، HP (Vectra VE 4) انتخاب کرد. و DEC (Venturis/Celebris). این موارد توانسته بودند میدان رقابت را به دست بگیرند.
مدل Mach64 که در سال 1995 عرضه شد، اولین‌های قابل توجهی را به خود اختصاص داد. این اولین آداپتور گرافیکی بود که برای رایانه‌های PC و Mac در قالب Xclaim (450 دلار و 650 دلار بسته به حافظه داخلی) در دسترس بود و همراه با S3's Trio، شتاب پخش کامل ویدیو را ارائه داد.
Mach64 همچنین اولین کارت‌های گرافیک حرفه‌ای ATI، 3D Pro Turbo و 3D Pro Turbo+PC2TV را با قیمت ۵۹۹ دلار برای گزینه ۲ مگابایتی و ۸۹۹ دلار برای ۴ مگابایت عرضه کرد.
ماه بعد شاهد ظهور یک استارت آپ فناوری به نام 3DLabs بودیم که وقتی بخش گرافیک Pixel DuPont این شرکت تابعه را از شرکت مادرش خریداری کرد، همراه با پردازنده GLINT 300SX که قادر به رندر OpenGL، پردازش قطعه و شطرنجی بود. کارت‌های این شرکت به دلیل قیمت بالای آن‌ها در ابتدا بازار حرفه‌ای را هدف قرار داده بودند. Fujitsu Sapphire2SX 4MB با قیمت 1600 تا 2000 دلار فروخته می‌شد، در حالی که یک ELSA GLoria 8 8 مگابایتی 2600 تا 2850 دلار بود. با این حال، 300SX برای بازار بازی در نظر گرفته شده بود.
Gaming GLINT 300SX در سال 1995 دارای 2 مگابایت حافظه بود که به نسبت رقبای خود حافظه بالایی نداشت. از 1 مگابایت برای بافت‌ها و بافر Z و دیگری برای بافر فریم استفاده می‌کرد، اما با گزینه‌ای برای افزایش VRAM برای سازگاری Direct3D با 50 دلار دیگر نسبت به قیمت پایه 349 دلار عرضه شد. این کارت نتوانست در بازار شلوغ آن دوران پیشرفت کند، اما 3DLabs در حال کار بر روی یک جانشین در سری Permedia بود.
به نظر می‌رسید S3 در آن زمان همه جا بود. چیپست‌های Trio64 این شرکت که DAC، یک کنترل کننده گرافیکی و سینت سایزر ساعت را در یک تراشه ادغام می‌کردند، OEM رده بالای مشخص شده تحت سلطه چیپست‌های این شرکت بود. آن‌ها همچنین از یک بافر فریم یکپارچه استفاده کردند و از همپوشانی ویدیوی سخت افزاری (بخش اختصاصی حافظه گرافیکی برای رندر کردن ویدیو در صورت نیاز برنامه) استفاده کردند. Trio64 و مدل ضعیف‌تر باس حافظه 32 بیتی آن، Trio32، به عنوان واحدهای OEM و کارت‌های مستقل از فروشندگانی مانند Diamond، ELSA، Sparkle، STB، Orchid، Hercules و Number Nine در دسترس بودند. قیمت Diamond Multimedia از 169 دلار برای یک کارت مبتنی بر ViRGE تا 569 دلار برای یک ویدیوی Diamond Stealth64 مبتنی بر Trio64+ با 4 مگابایت VRAM متغیر بود.
جریان اصلی بازار نیز شامل پیشنهاداتی از Trident بود، یک تامین کننده قدیمی OEM آداپتورهای گرافیکی دوبعدی بدون حاشیه که اخیراً تراشه 9680 را به خط تولید خود اضافه کرده بود. این تراشه دارای بیشتر ویژگی‌های Trio64 بود و قیمت بردها به طور کلی حدود 170 تا 200 دلار بود. آن‌ها عملکرد سه بعدی قابل قبولی را در آن براکت با قابلیت پخش ویدیوی خوب ارائه کردند.
دیگر تازه واردان در بازار اصلی عبارتند از Weitek's Power Player 9130 و Alliance Semiconductor's ProMotion 6410 (معمولاً به عنوان Alaris Matinee یا OptiViewPro FIS دیده می‌شود). هر دو مقیاس بندی عالی با سرعت CPU ارائه دادند، در حالی که دومی موتور مقیاس پذیر قوی را با مدارهای ضد انسداد ترکیب کرد تا پخش ویدیویی روان را به دست آورد که بسیار بهتر از تراشه‌های قبلی مانند ATI Mach64، Matrox MGA 2064W و S3 Vision968 بود.
انویدیا اولین تراشه گرافیکی خود، NV1 را در ماه مه راه اندازی کرد و اولین پردازنده گرافیکی تجاری با قابلیت رندر سه بعدی، شتاب ویدئو، و شتاب یکپارچه رابط کاربری گرافیکی شد.
آن‌ها با ST Microelectronic برای تولید تراشه در فرآیند 500 نانومتری خود شریک شدند و دومی نیز نسخه STG2000 تراشه را تبلیغ کرد. اگرچه موفقیت بزرگی نبود، اما نشان دهنده اولین بازده مالی برای شرکت بود. متأسفانه برای انویدیا، درست زمانی که اولین بردهای فروشنده (به ویژه Diamond Edge 3D) در سپتامبر شروع به فروش کردند، مایکروسافت نسخه DirectX 1.0 را نهایی و منتشر کرد.
مدل API گرافیکی D3D تأیید کرد که بر رندر چند ضلعی‌های مثلثی متکی است، جایی که NV1 از نقشه بافت چهارگانه استفاده می‌کند. سازگاری محدود D3D از طریق درایور اضافه شد تا مثلث‌ها را به عنوان سطوح درجه دوم بپیچد، اما فقدان بازی‌های متناسب با NV1، این کارت را پس از مدت کوتاهی از رقابت دور کرد و به ورطه نابودی کشید.
بیشتر بازی‌ها از Sega Saturn منتقل شده‌اند. یک NV1 4 مگابایتی با یک پورت Saturn یکپارچه (دو پورت در هر براکت انبساط از طریق کابل نواری به کارت متصل می‌شود)، در سپتامبر 1995 با قیمت حدود 450 دلار به فروش رسید.
تغییرات دیرهنگام مایکروسافت و راه‌اندازی DirectX SDK باعث شد تولیدکنندگان برد قادر به دسترسی مستقیم به سخت‌افزار برای پخش ویدیوی دیجیتال نباشند. این بدان معناست که تقریباً همه کارت‌های گرافیک مجزا در ویندوز 95 دارای مشکلات عملکردی هستند. درایورهای تحت Win 3.1 از شرکت‌های مختلف به طور کلی بدون عیب بودند.
اولین نمایش عمومی آن در کنفرانس بازی‌های ویدیویی E3 که در ماه می سال بعد در لس آنجلس برگزار شد، انجام شد. خود کارت یک ماه بعد در دسترس قرار گرفت. 3D Rage هسته 2 بعدی Mach64 را با قابلیت سه بعدی ادغام کرد. ATI اولین تراشه شتاب دهنده سه بعدی خود را با نام 3D Rage (همچنین به عنوان Mach 64 GT شناخته می‌شود) در نوامبر 1995 اعلام کرد.
بازنگری‌های دیرهنگام در مشخصات DirectX به این معنی بود که 3D Rage با بسیاری از بازی‌هایی که از API استفاده می‌کردند، مشکلات سازگاری داشت که عمدتاً عدم وجود بافر عمق بودند. با یک بافر فریم رم 2 مگابایتی EDO، حالت سه بعدی به 640x480-16bit یا 400x300-32bit محدود شد. تلاش برای رنگ 32 بیتی در 600*480 به طور کلی منجر به خراب شدن رنگ روی صفحه شد و وضوح 2D به اوج 1280x1024 رسید. اگر عملکرد بازی روی کارت گرافیک متوسط بود، توانایی MPEG حداقل تا حدودی در متعادل کردن مجموعه ویژگی‌ها کمک می کرد.
شرکت ATI دوباره بر روی تراشه قبلی خود وقت گذاشت و آن را توسعه داد و در سپتامبر Rage II منتشر شد تا در این کارت گرافیک علاوه بر افزودن پشتیبانی از پخش MPEG2، مشکلات D3DX تراشه اول نیز اصلاح شده باشد. با این حال، کارت‌های اولیه همچنان با 2 مگابایت حافظه عرضه می‌شدند که عملکرد را با مشکل مواجه می‌کردند و مشکلاتی با تبدیل پرسپکتیو/هندسه داشتند. با گسترش این سری که شامل Rage II+DVD و 3D Xpression+، گزینه‌های ظرفیت حافظه به 8 مگابایت افزایش یافت.
در حالی که ATI برای اولین بار با یک راه حل گرافیک سه بعدی وارد بازار شد، زمان زیادی طول نکشید تا سایر رقبا با ایده‌های متفاوت از اجرای سه بعدی وارد صحنه شوند. یعنی 3dfx، Rendition و VideoLogic.
در رقابت برای عرضه محصولات جدید به بازار، 3Dfx Interactive بر Rendition و VideoLogic پیروز شد. مسابقه شکل گرفته برای مقایسه عملکرد اما، قبل از شروع به پایان رسید، زیرا کارت گرافیک 3Dfx Voodoo به طور موثر تمام رقابت‌ها را از بین برد.
این اولین مقاله در مورد تاریخچه سری GPU ما است. اگر از این کار لذت بردید، به خواندن ادامه دهید تا با قدم زدن در مسیر حافظه به دوران اوج 3Dfx، Rendition، Matrox و شرکت جوانی به نام Nvidia برویم. بخش دوم این مقاله را از دست ندهید. در بخش دوم مقاله به بررسی سال‌های 1995 تا 1999 می‌پردازیم.
بیشتر بخوانید:
برای ارسال دیدگاه ابتدا باید وارد شوید.