巅峰时刻：从VGA到GPU！回顾过去二十年来显卡的发展历史

VGA具有多层含义。它最初用于表示分辨率（您可能不知道VGA，但您应该知道QVGA表示什么），然后通常称为显示输出接口。为了输出VGA分辨率并提供VGA输出接口，图形卡和VGA具有不溶的键。由于历史原因，该图形卡称为VGA卡。如果您对此感兴趣，请花点时间：

●什么是VGA？

VGA，视频图形阵列，代表一组点矩阵图形，长640像素，宽480像素。可以输出640×480分辨率的接口称为D-Sub，也称为VGA接口。它是15针梯形插头，分为3行，每行5条，可传输模拟信号。 VGA的工作原理是将以数字格式存储在视频存储器中的图像（帧）信号在RAMDAC中被模拟调制为模拟高频信号，然后输出到显示设备进行成像。

在这里，VGA代表显示输出接口

VGA最初仅支持以640×480的高分辨率同时显示16种颜色，并且它还可以同时以320×240的分辨率显示256种颜色。随着时代的发展，制造商在VGA的基础上进行了扩展，并获得了大量的XXGA标题。当今的VGA仅代表显示分辨率，与显示界面和图形卡没有直接关系：

在这里，VGA系列代表了显示分辨率

QVGA，四分之一VGA，320×240；

VGA，640×480;

SVGA，超级VGA，800×600；

XGA，扩展GA，1024×768；

SXGA，超级扩展GA，1280×1024；

WXGA，宽屏GA，1280×800；

WXGA +，宽屏GA +，1440×900；

WSXGA +，宽屏超级扩展GA +，1680×1050；

UVGA，Ultra VGA，1600×1200;

WUXGA，宽屏超宽GA，1920×1200；

WQXGA，宽四边形扩展GA，2560×1600；

这里省略了一些不常见的非标准分辨率

可以看出VGA系列代表了一些分辨率。这些字母的排列和组合在LCD监视器上是最常见的。因为当前的大多数图形卡都可以支持所有上述分辨率，所以术语VGA不再适用于图形卡。这很重要，那么为什么很将其图形卡转换为VGA卡？这是出于历史原因

●图形卡的史前信息

最早的图形卡称为显示适配器。在DOS时代的“黑白”时代，显示要求非常低。但是，随着各种软件应用程序的普及，人们对PC图形界面的需求越来越强，这就是为什么出现彩色显示器的原因。最早的显示类型是MDA（单色显示适配器），只能区分黑白。在早期，8080、8088最多可用于80286，以使用这种类型的显示适配器。它的功能非常简单，一般集成16KB的视频存储器，它不是人们关注的计算机附件。

CGA显示屏很小，通常集成在主机中

在286，一些与图形相关的软件出现在PC上，一些人开始在PC上设计一些图形。最早的是CAD。那时，程序员还开始为业余时间编写一些小型游戏，或将某些游戏从游戏机移植到PC上。因此，出现了可以区分三种原色和黑白的四色适配器。当时，此适配器的效果非常差。您能想象只有三种原色和黑白的图像效果吗？但是当时这已经是一个很大的进步。由于这是第一个彩色显示适配器，因此称为CGA（彩形适配器）。 CGA时代对图形卡的要求有了很大的提高，但是当时的生产过程仍然远远高于图形芯片的需求。因此，CGA显示适配器仍集成在主板上并以单芯片实现，因此该图形卡尚未进入人们的视野。

当年的VGA-EGA适配器可与旧显示器兼容

CGA的分辨率太低，因此有EGA（增强的图形适配器）。 MDA，CGA和EGA的以上三个标准都与TTL数字信号一起输出。后来，VGA标准采用了模拟信号输出，因此其彩色显示能力大大增强了。原则上，它可以显示无限多种颜色。因此，VGA已迅速成为显示设备的标准。图形卡也已独立于该时代。用户真正看重的图形卡不仅仅是一块晦涩的芯片。

VGA最初代表分辨率。在个人计算机启蒙时代，要输出VGA（640×480））的分辨率并不容易。 VGA标准的出现首次提出了显示输出设备的比较。要求很高，因此VGA卡诞生了，图形卡也正式诞生了！

●第一代图形卡：VGA卡，支持256色显示，1988年

最早的个人计算机仅由IBM和其他一些竞争对：1994年的3D加速卡

在单色，彩色，2D和视频之后，3D图形时代终于来临。 3DFX的Voodoo系列3D加速卡已经出现，并成为3D时代的王者。拥有3D加速卡已成为那个时代的荣耀。

3D加速卡的功能非常单一，不具有显示功能，需要与2D图形卡一起使用，因此成本很高，使用起来不方便，所以真正集成了2D显示和3D加速度的3D显示卡出现。

Voodoo 2 SLI是3DFX的最辉煌时期，也是3D加速卡最流行的时期

大多数早期3D图形卡还不够成熟。例如，ATI的第一个3D芯片称为3D Rage，它在3D，2D和视频方有最完善的功能，但是兼容性很差； NVIDIA的首款产品NV1还具有3D加速功能并集成了声卡。不幸的是，它不支持两个主流图形API D3D和GLIDE，并且不支持MPEG-1加速，因此没有任何实用价值。

3D时代的激烈竞争使S3和3DFX灭亡

随后的情况被许理解。朴实无华的3DFX开始走上多芯片之路，后起之秀NVIDIA凭借强大的单芯片TNT和TNT2系列显卡超越了3DFX。然后GeForce 256完全结束了3DFX。混乱而混乱的3D图形加速卡已成为值得记忆的历史。

●第五代图形卡：GPU图形处理器，支持硬件T＆L，1999年

GeForce 256是划时代的产品。 NVIDIA将其称为第一个GPU（图形处理单元）。显示芯片已上升到与CPU（中央处理器）相同的高度。尽管当时图形卡的作用尚未引起足够的重视，但随着时间的流逝，GPU一词的含义越来越多。

第一个GPU，GeForce 256（NV10）

GeForce 256设计为图形处理单元（GPU），它是单芯片处理器。它具有四个3D处理引擎，包括完整的转换，光照，三角形设置和渲染引擎（分别是：变换，光照，设置，渲染）。现在，某些以前必须由CPU完成的图形操作可以独立于GeForce256 GPU芯片。在大多数情况下，具有完整传输功能的GPU和光相机引擎的完成速度比CPU快2-4倍。同时，它们有效地减轻了CPU浮点运算的负担，并减少了对CPU的依赖。

GPU支持硬件T＆L（转换和照明）

随后的图形市场成为NVIDIA和ATI的世界。 ATI提出了VPU（虚拟处理器，视觉处理器）的概念。实际上，VPU和GPU代表同一件事，即两个显示芯片。由于两个图形巨头的实力，对这一头衔的呼吁发生了变化。在9800 / X800时代，VPU具有很高的上镜率，而GPU的使用则持续快速增长。

现在ATI已默认使用GPU的标题，而很少提及VPU。

NVIDIA在三代GeForce 6/7/8产品中继续保持强劲势头，其市场份额一直在稳步上升。 GPU和VPU之间的战斗也已开始分化，GPU逐渐被越来越多的人接受。 ，有些老玩家会记住VPU这个词。恐怕驱动程序弹出VPU Recovery警告时，ATI显卡会受到重视。现在，在AMD / ATI的正式演示中，很少出现VPU一词，GPU已成为事实上的标准术语，并且VPU逐渐被遗忘。

●现代和未来的图形卡：GPGPU通用处理器，支持几何着色，物理加速，高清解码，科学计算...

从GeForce和Radeon系列图形卡开始，它们属于现代图形卡的类别。新一代GPU的开发将大大提高渲染能力，并支持新的图形API（DX7、8、9、10）以及更多其他功能。

实际上，回顾一下前五代图形卡的发展，每一代革命性图形卡都会剥夺CPU的某些功能，或者帮助CPU处理它不擅长的任务。现在，让我们简要回顾一下。 ：

VGA卡：640×480分辨率的彩形显示屏，纯输出图像

图形卡：支持图形界面加速，减轻CPU负担

视频卡：支持视频解码加速，减轻CPU负担

3D加速卡：支持3D图形渲染，3D技术正在流行

GPU：支持坐标转换和光源处理，消除了3D渲染的瓶颈

现在，在DX10时代，除了增强的图形渲染功能和指令之外，GPU还具有新的几何着色器功能，可以首次在图像处理器中创建程序。新数据。这项革命性的事件将GPU在系统中的角色从只能处理现有数据的处理器转变为可以以极快的速度处理和生成数据的处理器。以前的图形系统无法实现的复杂算法现在已成为现实。

GPU将来可以处理更多指令

此外，无论是NVIDIA还是ATI，新一代GPU均采用统一的渲染架构。巨大的流处理器成为GPU的核心模块。流处理器不仅可以处理像素，顶点和几何着色，如果有API支持，GPU可以执行更多非图形指令！

GPU的浮点计算能力与CPU的浮点计算数量级不同

目前，GPU已经能够支持高清视频加速和物理加速这两个新功能。随着NVIDIA和AMD GPGPU技术的发展，由于功能强大的GPU，更多的科学计算任务分配给了GPU计算。浮点计算功能比CPU执行效率更高。

GPU正在朝着非图形领域和多元化的方向发展

当然，任何硬件都需要软件的支持才能发挥其应有的性能。 GPU的前景广阔，但发展却曲折。 GPU不仅是3D图形处理器，它不仅用于玩游戏，将来还将开发GPU的更多有用功能，例如文档加速，视频转换，编码，病毒检测和防病毒，压缩和压缩。减压...……没有什么是没有可能的！

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/shenmilingyu/article-324711-1.html