SKUP ZŁOMU | 19
<< | ^ | >>




"Jak to przed GeForce było"

W dzisiejszych czasach grafika 3D nikogo już nie szokuje, stała się nawet czymś powszechnym, normalnym. Współczesne karty graficzne przetwarzają dziesiątki a czasem nawet setki milionów polygonów na sekundę, szybkość wyświetlania obrazu często przekracza 100 klatek, nie wspominając już o tym ze rozdzielczość 1024x768 w 32 bitowym kolorze to dzisiaj standard. Mało, kto pamięta dni, kiedy szczytem możliwości była dwuwymiarowa monochromatyczna grafika. Chciałbym Wam drodzy czytelnicy zaproponować podróż w te zamierzchłe, zapomniane czasy.

PREHISTORIA
Tak można nazwać wszystko, co wydarzyło się do roku 1981, czyli do premiery IBM PC. Przed tą datą praktycznie nie istniały karty graficzne, ponieważ jeżeli już jakiś komputer wyświetlał grafikę to za pomocą specjalnego procesora wlutowanego w płytę główną (rozwiązanie to nieco przypominało dzisiejsze płyty ze zintegrowaną grafiką).
W roku 1976 powstaje pierwszy komputer "do domu" zbudowany przez Steve Woźniaka i Steve Jobsa, Apple I. Jako że trzeba było go złożyć samemu możemy powiedzieć ze posiadał on kartę graficzną o bardzo małych możliwościach. Rok później wprowadzono na rynek Apple II, został on wyposażony w bardziej zaawansowany układ graficzny, który mógł już wyświetlić grafikę w kolorze. W roku 1977 powstaje także firma Matrox odpowiedzialna za jeden z pierwszych akceleratorów 3D Mystiqe.

LATA 80-TE
12-go sierpnia 1981, firmy Intel, IBM i Microsoft zaprezentowały IBM 5150 Personal Computer, a wraz z nim kartę MDA (ang. Monochrome Display Adapter), oraz slot rozszerzeń ISA (ang. Integrated System Architecture) w wersji 8-bitowej. Możliwości MDA były znikome, ponieważ nie mogła ona wyświetlać grafiki, a jedynie tryb tekstowy 80x25, (który, nota bene, do niedawna był standardem, np.: okno sesji DOS), jak by tego było mało MDA wysyłała sygnał cyfrowy i działała tylko ze specjalnymi monochromatycznymi monitorami TTL. Jeśli chodzi o slot ISA, to sprawa przedstawiała się nieco inaczej. Jak na owe czasy jego możliwości były ogromne: taktowanie około 4 MHz, transmisja danych 4MB/s. Niestety, jak już pisałem wcześniej, karta MDA niebyła wstanie wykorzystać możliwości ISA.


Na szczęście pod koniec roku 1981 pojawiła się karta CGA (ang. Color Graphics Adapter)mogąca wyświetlać obraz w rozdzielczości 320 x 200 przy czterech kolorach wybieranych z dwóch zestawów: 1. biały, czerwony, różowy i jasnoniebieski lub 2. żółty, czarny, zielony i czerwony, a także w czarno-białym trybie 640x200.
W połączeniu z szybką ISA dawało to bardzo dobre efekty, które zadziwiały ówczesny świat :).
W roku 1982 firma Hercules Computer Technology prezentuje kartę Hercules Graphics Card, która może wyświetlić czarno-biały tryb 720x348, oraz wymaga zastosowania specjalnego monitora. Urządzenie to staje się pierwszym standardem graficznym w światku PC.
W tym czasie powstaje również 16-bitowa wersja ISA, której taktowanie wynosi 8 MHz, a przepustowość do 8,33 MB/s (jak widać "wyścig zbrojeń" wśród producentów sprzętu nie jest dziełem ostatnich lat :)).
Rok 1984 firma IBM prezentuje następcę MDA, czyli kartę EGA (ang. Enchanced Graphics Adapter), która jest kompatybilna w dół, (ale nie z Herculesem - który nie był produktem firmy).
Nowy układ oferował dwa dodatkowe tryby pracy: 320 x 200 i 640 x 350 przy 16 kolorach wybieranych z 64 kolorowej palety. W 1985 roku Commodore wypuszcza na rynek dwa modele swoich komputerów a mianowicie Amigi 1000 i 500. Miały one wbudowany układ do wyświetlania grafiki o nazwie OCS (ang. Original ChipSet), to właśnie na nich wyświetlana była słynna animacja piłki w czerwonobiała kratę, która w owym czasie powodowała opad szczeny poniżej normalnego poziomu :).
Układ ten umożliwiał wyświetlanie rozdzielczości do 736x566 w 16 kolorach, a w niższych rozdzielczościach można było uzyskać nawet do 32 kolorów z palety 12-bitowej (4096 kolorów).
W tym samym roku powstaje ATI Technologies Inc, firma, która dzisiaj stanowi jedyną liczącą się konkurencje dla nVIDIi. 2-go kwietnia 1987 roku zostaje wprowadzona karta VGA (datę tą do dziś dnia wiele osób uważa za początek grafiki na PC). VGA ( ang. Video Graphics Array) była kompatybilna w dół i mogła wyświetlić dwa dodatkowe tryby a mianowicie 320x200 przy 256 kolorach oraz 640x480 przy 16 kolorach z palety 262144 barw.
Karta ta była również pierwszą kartą analogową, co oznaczało ze nie wymagała specjalnego monitora. W 1989 roku powstaje firma S3, która w przyszłości zasłynie jako producent bardzo kontrowersyjnego akceleratora 3D a mianowicie S3 ViRGE.

LATA 90-TE
W roku 1990 Commodore prezentuje Amige 3000 a wraz z nią nowy układ graficzny o nazwie ECS (Enchanced ChipSet), który był rozwiniętą wersja OCS. Dodano kilka nowych trybów, a mianowicie od 1280x256 do 1472x566 wszystko w palecie do 4 kolorów. Rok 1993: wprowadzone zostają pierwsze karty graficzne w standardzie SVGA (ang. Super Video Graphics Array), kompatybilne w dół i oferujące dwa nowe tryby: 800x600 w 256 kolorach i 1024x768 w 16 kolorach. Niektóre modele oferowały jeszcze jeden tryb: 1280x1024x16kolorów.
Wraz z wprowadzeniem SVGA, firma INTEL zaprezentowała nowy slot, PCI (ang. Peripheral Component Interconnect). Był on taktowany zegarem 33 MHz, a jego przepustowość wynosiła do 133 MB/s. W tym samym roku powstaje Video Electronics Standards Association (VESA), stowarzyszenie producentów kart SVGA, majce na celu ustalenie standardu w świecie kart graficznych.
Jednym z pierwszych posunięć VESA było wprowadzenie złącza VLB ( ang. VESA Local Bus ), którego przepustowość wynosiła do 120 MB/s.
W roku 1993 powstaje nikomu nieznana wówczas firma nVIDIA, która za kilka lat stanie się niekwestionowanym liderem rynku grafiki na PC.
Pod koniec tegoż roku Commodore wprowadza Amige 1200 i nową kość graficzną AGA (ang. Advanced Graphic Architecture), wyświetla ona obraz w rozdzielczości do 1478x566 w 256 kolorach wybieranych z palety 24-bitowej (16,7 mln barw). Marzec 1994 roku firmy, Intel, Compaq i Phoenix Technologies ogłaszają specyfikacje standardu PnP w wersji 1.0A (ang. Plug & Play), który ma znacząco ułatwić instalowanie w komputerach kart, rozszerzeń, czyli także kart graficznych. We wrześniu wychodzi 16 numer, Secret Service, właśnie z tym numerem startuje dział SS-a poświecony sprzętowi komputerowemu.
W roku 1995 powstaje firma 3Dfx i rozpoczynają się prace nad Voodoo, którego magia za kilka lat opanuje świat :). W połowie roku nVIDIA prezentuje swój premierowy procesor o nazwie NV1, był on pierwszym układem, który nakładał tekstury sprzętowo, a pierwszą kartą na nim opartą był Diamond Edge 3D.
W końcówce 1995 roku firma S3 wprowadza na rynek pierwszy tani procesor 3D, a mianowicie ViRGE (Video and Rendering Graphics Engine), do funkcji 3D dodał on niezwykle istotną funkcję: filtrowanie dwuliniowe. Oprócz tego ViRGE tworzył grafikę trójwymiarową z 16-bitową paletą kolorów (65 536 barw) i potrafił dodawać efekty atmosferyczne. Niestety miał on jedną zasadniczą wadę - w zasadzie nie przyspieszał grafiki 3D, a nierzadko powodował jej zwalnianie.
W 1996 roku także ATI postanowiło włączyć się w całą te zabawę ze swoim chipem 3D Rage, jednak mimo hucznych zapowiedzi (według ATI 3D Rage miał przerabiać ponad 500 tys. polygonow na sekundę) okazał się on wolniejszy nawet od niedopracowanego ViRGE. Również 3DLabs wprowadził swój nowy układ - Permedia. Jego teoretyczne możliwości były bardzo duże: chip wypełniał 25 milionów pikseli/s i "obrabiał" 500 tys. trójkątów/s.
W tym samym roku debiutuje na rynku Verite V1000, firmy Rendition. Był on w pełni programowalnym chipem RISC, oraz jako pierwszy oferował grafikę 3D w palecie 32-bitowej.
Pod koniec 1996 roku pojawiły się dwa chipy: PowerVR korporacji NEC/VideoLogic oraz Voodoo mało znanej firmy 3Dfx.


PoverVR był bardzo zaawansowany technicznie, oferował zupełnie innowacyjną technologię renderowania nieskończonych płaszczyzn (Infinite Planes) i sprzętowo generował cienie. Zawierał zintegrowany procesor ISP (Image Synthesizer Processor), który dokonywał sprzętowego wycinania (clippingu) trójkątów niewidocznych. Dlatego też PowerVR nie potrzebował bufora Z w celu wykrywania obiektów zasłoniętych. Oznaczało to zmniejszenie zapotrzebowania na pamięć karty oraz zwiększenie przepustowości układu.
Jednak to 3Dfx i jego Voodoo wygrało walkę dzięki temu że było ono około 2 razy szybsze niż konkurencja. W tym samym czasie Intel prezentuje kolejny typ łącza o nazwie AGP (ang. Accelerated Graphics Port). Jak sama nazwa wskazuje, przeznaczone jest ono wyłącznie dla kart graficznych.
AGP jest magistralą 64-bitową, o przepustowości w zależności od wersji do 2016 MB.
W 1997 pojawia się 128-bitowy chip firmy nVIDI, RIVA 128 (Realtime Interactive Video and Animation). Był on podobnie jak ViRGE zintegrowanym akceleratorem 3D i kartą 2D (w przeciwieństwie do Voodoo, który wymagał karty 2D w komputerze). Wraz z wprowadzeniem RIVy rozpoczęła się wojna technologiczna miedzy nVIDA a 3Dfx, ta pierwsza przegrywała, ponieważ Voodoo oferował kolor 24-bitowy a RIVA jedynie 16-bitowy. W 1997 także Intel przedstawia swój procesor graficzny i740, który wykorzystywał technologie wprowadzonego ponad dwa lata wcześniej, Real3D, firmy Lockheed Martin Corporation. Intel zaczyna także lansować pomysł na zintegrowany z płytą główną chipset graficzny.
Wiosną 1998 roku wprowadzona została nowa wersja układu nVIDI, RIVA 128ZX, która obsługiwała do 8MB pamięci i AGPx2. Odpowiedzią 3Dfx było Voodoo2, obsługujące do 12 MB pamięci i mogące pracować w systemie SLI (dwie karty, Voodoo2 połączone razem specjalnym kabelkiem).
W wakacje tegoż roku firma Matrox wypuszcza MGA-G200, który tworzy grafikę w 32-bitowej palecie kolorów. Na jesieni nVIDIA prezentuje układ RIVA TNT (TwiN Texel), początkowo miał on być produkowany w technologii 0,25 mikrona i być taktowany zegarem 125 Mhz, jednak wersja finalna to 0,35 mikrona i 90 MHz, co pozwala z trudem dogonić Voodoo2. Na początku 1999 roku zostają wprowadzone Voodoo3 3dfx i RIVA TNT2 nVIDI. Od tego czasu nVIDIA zaczyna wyprzedzać technologicznie 3dfx-a ponieważ oferuje 32-bitowy kolor i dużo bardziej zaawansowane efekty 3D. W końcu 1999 zostaje zaprezentowany NV10 czyli GeForce 256, jest pierwszym 256-bitowym procesorem graficznym a dzięki sprzętowemu T&L staje się również pierwszą niezależną od CPU, GPU (ang. Graphics Processing Unit), czyli Jednostką Przetwarzania Grafiki.
Niedługo potem GeForce zostaje dopalony pamięcią DDR (Double Data Rate), oferującą dwukrotnie większą przepustowość niż dotychczas stosowana pamięć SDR SDRAM (Single Data Rate).
Odpowiedz 3dfx-a była zbyt późna, ponieważ VooDoo5 ujrzało światło dzienne dopiero w 2000 roku, kiedy oferując wydajność na poziomie GeForce256, nie było w stanie dorównać jego wersji DDR a co dopiero GeForce 2 GTS, oraz wprowadzonemu równolegle Radeonowi 256 ATI.
W grudniu 2000 roku borykające się z problemami finansowymi i technologicznymi 3dfx zostaje wykupione przez swojego największego konkurenta nVIDIE i rozpoczyna się trwająca po dziś dzień hegemonia, nVIDI na rynku.

PS. Powyższa historia karty graficznej zawiera tylko najważniejsze ( zdaniem autora :) ) wydarzenia. [Dobra, dobra. Wiem ze więcej już nie pamietasz :P - przyp. LooZ^]

PS2. Po raz kolejny wielkie Thnx dla Rem'xa za korektę.

mmxY2K