☄️ 😭 🌈 视频适配器从80年代发展到2000年代的过程 🚡 ♒️ 🏗️

作为视频卡，系统中如此重要且必不可少的组件已经走了很长一段路。几十年来，图形加速器已经根据先进技术进行了改进和更改。

视频适配器MDA和CGA

两种型号均由IBM在1981年发布。 MDA最初专注于商业领域，并创建为可处理文本。使用非标准的垂直和水平频率，此适配器可提供清晰的字符图像。同时，CGA仅支持标准频率，并且在屏幕上显示的文字质量较差。顺便说一句，在IBM PC中，可以同时使用两个适配器。

单色视频适配器MDA（单色显示适配器）是作为与其连接的监视器的标准。 MDA仅支持文本模式（每25行80列），而没有图形模式。以Motorola Motorola 6845芯片为核心，视频存储量达到4 Kb。使用9x14像素矩阵表示符号，其中符号的可见部分由7x11组成，其余像素在行和列之间形成空白。符号可能是不可见的，普通的，带下划线的，加粗的，倒置的和闪烁的。属性可以组合。根据显示器的不同，字符的颜色也会改变（白色，琥珀色，翠绿色）。

工作屏幕分辨率为720x350像素（80x25字符）。由于MDA适配器仅在文本模式下工作，并且无法处理单个像素，因此，每次熟悉时，它仅放置256个字符中的一个。

CGA（彩色图形适配器）-第一个“彩色”视频卡。与MDA不同，CGA视频适配器在图形模式下起作用，同时支持黑白和彩色图像。摩托罗拉MC6845芯片也用作核心，但是视频内存量增加了四倍，达到16 Kb。

在40×25字符的文本模式下，有效屏幕分辨率为320×200像素，在80×25-640×200像素的模式下。同时，与第一个模型一样，CGA不能单独访问每个像素。适配器的最大颜色深度为4位，从而允许使用16种颜色的调色板。共有256个不同的字符。从调色板中，可以为每个字符和背景选择一种颜色。

CGA调色板：

但是在图形模式下，可以访问任何单个像素。一次仅使用四种颜色，这由两个调色板确定：
1）紫色，蓝绿色，白色和背景色（默认为黑色）；
2）红色，绿色，棕色/黄色和背景色（默认为黑色）。

当然，在单色640×200像素中，只有两种颜色可用-白色和黑色。

EGA视频适配器

EGA视频适配器取代了之前的两个。它由IBM在1984年为IBM PC / AT发布。实际上，这是第一个能够再现正常彩色图像的视频适配器。EGA支持文本和图形模式。在这种情况下，可以使用64种可能的16种颜色，分辨率为640x350像素。

视频内存量为64 Kb（但随着时间的推移，它增加到256 Kb）。对于数据传输，使用了ISA总线。由于处理器能够并行填充片段，因此帧填充速度也有所提高。为了扩展BIOS的图形功能，视频适配器配备了额外的16 Kb ROM。

EGA是第一个以编程方式更改文本模式字体的IBM视频适配器。适配器支持三种文本模式。前两个是标准的：
-分辨率为80x25字符和640x350像素；
-分辨率为40x25字符和320x200像素。

但是第三种模式的分辨率为80x43字符和640x350像素。要使用它，必须预设80×25模式并使用BIOS命令加载8×8字体。帧频为60 Hz，但可以使用350线的21.8 KHz和200线的15.7 KHz。

MCGA视频适配器

1987年，MCGA（MultiColor图形适配器）是一种多色图形适配器，被引入IBM PS / 2的早期计算机模型中。它已集成到主板中，而不是作为单独的设备生产的。

与EGA中一样，视频内存量为64 KB。通用调色板已经扩展-由于每种颜色引入了64种亮度级别，因此阴影多达262,144种。显示的颜色数量增加到256。

在256色模式下，MCGA分辨率为320x200像素，刷新率为70 Hz。没有位平面，屏幕上的每个像素都用一个相应的字节编码。该适配器支持所有CGA模式，在单色模式下工作，分辨率为640x480像素，刷新率为60 Hz。

在MCGA兴起期间，大多数游戏仅在4色CGA模式下受支持。借助模拟信号，可以调整显示颜色的增加，同时保持与旧模式的兼容性。因此，通过D-Sub系列的DB-15连接器完成了与显示器的连接。

VGA视频适配器

同年，IBM发布了革命性的VGA（视频图形阵列）适配器。 VGA的功能是将主要子系统放置在单个芯片上，从而使视频卡更加紧凑。

VGA体系结构由子系统组成：
-一个图形控制器，负责在中央处理器和视频存储器之间交换数据；
-容量为256 KB DRAM（每个颜色层为64 KB）的视频存储器；
-一个定序器，它将视频存储器中的数据转换为传输到属性控制器的位流；
-将输入转换为颜色值的属性控制器；
-同步器，用于控制视频适配器的时间参数并切换颜色层；
-CRT控制器，可为显示器生成同步信号。

显示了更多的颜色，并且需要新的图形模式。 VGA具有标准模式：
-分辨率为640x480像素（2和16色）；
-分辨率为640x350像素（具有16种颜色和单色）；
-分辨率为640×200像素（2和16色）；
-分辨率为320x200像素（具有4、16和256色）。

程序员致力于提高VGA的分辨率，结果是出现了非标准的所谓256色“ X模式”，分辨率为320×200、320×240和360×480。非标准模式使用视频存储器的平面组织（每个平面2位的颜色形成）。这样的视频内存组织有助于使用卡的整个视频内存来形成256色图像。这允许使用更高的分辨率。

VGA支持多种类型的字体和模式。标准字体的分辨率为8x16像素。为了处理文本，使用了几种模式和字体类型的各种组合。

视频适配器IBM 8514 / A

在1987年推出VGA之后，发布了“专业”视频适配器IBM 8514 / A，该适配器以512 KB（低版本）和1MB（高版本）的视频内存发布。它没有与任何以前的适配器结合。

使用1 MB的IBM 8514 / A视频内存，可以创建256幅彩色图像，最大分辨率为1024×768像素。在512 KB视频内存的情况下，分辨率也给出了不超过16种颜色。这些版本还支持640×480像素的较低分辨率，256色和硬件加速的图形。

视频适配器使用了标准化的软件接口“适配器接口”或AI。

8514 / A的一项值得注意的功能是对硬件加速图形的支持，视频适配器借助该图形加速了线条和矩形，填充形状的创建，并支持了BitBLT技术。

IBM 8514 / A视频适配器具有很多克隆。他们中的大多数都具有ISA接口支持。副本中最受欢迎的是ATI适配器-Mach 8和Mach 32。

XGA视频适配器

1990年，IBM宣布发布32位XGA（扩展图形阵列）显示适配器。

XGA使用了512KB VRAM类型的视频内存。它支持16位颜色的640x480像素分辨率，以及1024x768像素的256色图像。

在1992年，该公司推出了视频适配器的更新版本-XGA-2。第二个模型与第一个模型没有太大区别。视频内存量增加了1 MB，使用了VRAM的加速版本。视频适配器还支持1360x1024 -16色。XGA-2标准未在高分辨率模式下使用隔行扫描。

SVGA视频适配器

1989年，Super VGA（超级视频图形阵列）推出了一代视频适配器，这些适配器与VGA兼容，但能够以更高的分辨率和更多的颜色工作。SVGA支持800×600的分辨率和1600万种颜色，由于没有明确的设备规格，因此SVGA标准不存在。因此，几乎所有SVGA视频适配器都遵循VESA（视频电子标准协会）的单个程序接口。VESA标准提供了所有权限的使用。最常见的是视频模式：800×600、1024×768、1280×1024、1600×1200。

SVGA的一个特色是内置加速器。

视频适配器S3 ViRGE

S3虚拟现实图形引擎（ViRGE）是2D / 3D加速器市场的先驱之一。它于1995年发布，其主要目标是实时加速三维图形。

S3 ViRGE具有带电视输出和标准滤波器组的64位集成2D / 3D加速器。即，电视屏幕可以用作监视器。内存容量达到4 MB，并内置一个170 MHz的数模转换器。 GPU的频率为66 MHz。使用的接口是PCI。提供了对Direct3D，BRender，RenderWare，OpenGL和本机S3D API的支持。

尽管有其预期的目的，但S3 ViRGE在2D模式下（例如，使用Windows GUI处理）工作得更好。处理三维图像时，性能会大大下降。

ATI Rage II视频适配器

自1996年以来，ATI Technologies推出了可加速2D，3D图形和视频的ATI Rage系列图形芯片组。最著名的是ATI Rage II图形卡。图形处理器基于重新设计的Mach64 GUI内核，并辅以3D支持和MPEG-2视频加速功能。视频内存量为2 MB，4 MB或8 MB。 SGRAM类型的内存频率达到83 MHz，并且图形内核以60 MHz的频率运行。

该芯片还具有Microsoft Direct3D和Reality Lab，QuickDraw 3D Rave，Criterion RenderWare和Argonaut BRender的驱动程序。在某些Macintosh计算机和iMac G3原型（Rage II +）上使用了Rage II。

IIC，II +和II + DVD型号介绍了Rage II视频卡的范围，它们在处理器频率和内存大小方面有所不同。在Rage II + DVD中，核心和内存频率为60 MHz，SGRAM高达83 MHz，内存带宽达到480 Mb / s。

RIVA 128视频适配器

RIVA 128（实时交互式视频和动画加速器）由Nvidia于1997年推出。这是该公司第一个获得声誉的GPU。该视频卡结合了2D和3D加速器的功能。

RIVA 128的设计与Direct3D 5和OpenGL API兼容。在采用350纳米工艺技术的图形处理器的芯片上，装有350万个晶体管。核心工作频率达到100 MHz。显卡使用了4 MB的SGRAM内存。内存总线为128位宽，带宽为1.6 GB / s。RIVA 128通过PCI接口以及AGP 1x端口工作。

Voodoo视频适配器

3Dfx发布了完整的视频适配器。这个年轻团队的第一个发展是1996年发布的Voodoo Graphics。在街机上的游戏中使用了一套硬件。第一款这样的游戏是ICE Home Run Derby。随后，该公司将其产品定位为用于计算机游戏的高性能和高质量三维图形技术。

图形处理器和内存Voodoo Graphics以50 MHz，DirectX 3，PCI的频率工作。 EDO的内存类型为4 MB。内存接口为64位。该板仅加速了三维图形，因此对于常规的二维软件，它需要2D视频卡。它通过VGA适配器电缆连接到Voodoo视频控制器的输入。在第二个（输出）连接器中，连接了一个监视器。

1997年，发布了一项新产品-Voodoo Rush，它代表了Voodoo Graphics芯片组和二维图形芯片组的组合。大多数卡都使用Alliance Semiconductor的二维组件AT25 / AT3D。但是在某些样品中，安装了2D Macronix芯片。 Voodoo Rush具有与其前身相同的特征，但实际上其性能明显较差。原因是使用了相同内存的Voodoo Rush和CRTC二维芯片组，从而降低了性能。另外，Voodoo Rush没有直接带到PCI总线。

1998年，该公司发布了具有Voodoo Graphics架构的Voodoo2芯片组，并辅以第二个纹理处理器。这种添加使我们可以一次绘制两个纹理，这当然大大提高了视频卡的性能。该芯片只能处理三维图像。它的频率为90-100 MHz，并使用容量为8 MB和12 MB的EDO DRAM作为存储器。具有12 MB内存的图像分辨率达到1024x768像素，而对于具有16位色彩模式的8 MB内存，图像分辨率达到800x600。创新的是SLI（扫描线交错）技术，该技术允许两个Voodoo2板同时工作。这些板使用专用电缆连接，每个板处理屏幕上一半的线。

1999年，该公司发布了第三代视频卡-Voodoo3，将2D和3D加速器集成在一块板上。核心和内存频率为143 MHz，在SGRAM型芯片上，容量达到16 MB。显卡支持16位颜色。3D的最大分辨率为1600x1200像素。使用的接口是PCI或AGP 2x端口。

视频适配器Matrox G200

1998年，Matrox推出了其3D加速器G200。显卡的体系结构包含许多有趣的技术。类似于SRA（对称渲染体系结构），它可以将图形数据读取和写入系统内存。这样的操作提高了视频卡的速度。 G200支持VCQ（鲜艳色彩质量）技术，该技术使用32位色彩进行渲染，而与最终图像的色彩深度无关。也就是说，所有操作都在32位模式下进行，然后，如果有必要（如果图片为16位），则压缩调色板。因此，有可能在那时获得最佳图像质量。

G200支持的存储器类型SGRAM的容量为8 MB或16 MB，以及SDRAM和内置RAMDAC。为了加快从RAM传输纹理的速度，使用了DIME（直接内存执行）。

G200芯片具有128位内核。为了提高二维模式下的生产率，使用了DualBus存储总线的体系结构。她使用了两个64位总线和一对命令管道。支持3D超高分辨率-最高1280x1024像素和32位色深。

英特尔i740视频适配器

1998年，英特尔推出了英特尔i740图形适配器。该模型主要用于基于Pentium II处理器的系统。

该适配器是使用350纳米技术创建的，核心和视频内存频率为66 MHz，内存总线宽度为64位。SDRAM或SGRAM等内存量达到16 MB。使用的接口是AGP或PCI总线。该视频卡支持双线性和三线性纹理。最大分辨率为1280×1024像素（16位彩色）和1600×1200（8位）。

RIVA TNT和TNT2视频适配器

RIVA TNT（实时交互式视频和动画加速器TwiN Texel，代号NV4）是1998年发布的NVIDIA GPU。新芯片包含700万个晶体管，其频率为90 MHz。作为存储芯片，使用了16 MB SDRAM模块，使用了128位存储总线。视频卡的色深达到32位，纹理分辨率为1024x1024像素。

RIVA TNT视频适配器支持Twin-Texel技术（芯片可同时使用两个纹理像素的能力），该技术可以在多纹理模式下每个周期每个像素叠加两个纹理。这大大提高了填充速度。

在1999年，该公司发布了TNT2图形卡（代号NV5）。该模型在很大程度上与其前身相对应，但同时包括对AGP 4X和32MB VRAM的支持。技术过程也从0.35微米降低到0.25微米，这使得将处理器频率提高到150 MHz成为可能。渲染单元完成，RAMDAC频率提高到300 MHz。这样可以确保视频卡以超高分辨率运行。添加了3D中的32位颜色功能，支持大于2048×2048像素的纹理以及对AGP 4x接口的支持。总共向市场推出了四个TNT2修改版。

ATI Rage 128视频适配器

1999年，发布了使用350纳米工艺技术制造的Rage 128图形卡。核心和内存频率为103 MHz，RAMDAC-250 MHz。内存量达到32 MB，使用了128位总线。显卡支持32位彩色模式。

该视频卡支持单通道三线性滤波和硬件加速的DVD视频。此外，Rage 128与Twin Cache Architecture结合使用，结合了像素和纹理缓存来增加带宽。该芯片还具有超标量渲染（SSR-Super Scalar Rendering），可在两个管线中同时处理两个像素。

视频适配器S3 Savage

S3 Graphics公司进入了高效的3D加速器市场，该市场于1998年宣布发布Savage 3D视频卡。在此视频适配器的功能中，重点介绍了单通道三线性滤波，对S3TC纹理压缩算法的支持，MPEG-2视频标准以及TV输出的存在。 Savage 3D支持AGP 2x接口。视频内存为8 MB，使用的是64位总线。内核以125 MHz的频率运行。在2D模式下，以85 Hz的屏幕刷新率实现了1600x1200像素的分辨率。

1999年，推出了Savage4 3D加速器，它使用250纳米工艺技术制造。工作频率仍为125 MHz。内存量已增加到32 MB。内存总线保持不变（64位）。

Savage4引入了对单次通过多重纹理和AGP 4x接口的支持。该视频卡还支持单通三线性滤波。由于这种过滤和S3TC纹理压缩技术的高质量，Savage4产生了高质量的图像。显卡具有DVD解码器。

GeForce 256视频适配器

NVIDIA在1999年的同一年发布了GeForce 256适配器（代号NV10），该适配器由于其出色的功能而领先于其他产品。它是一个功能非常强大的3D加速器，是第一个取代内置几何协处理器的加速器。他有四个渲染管线，工作频率为120 MHz，SDRAM为32 MB。3D模式下的核心频率达到120 MHz。视频内存总线的宽度为128位，频率为166 MHz。支持的分辨率高达2048x1536 75 Hz。

GeForce 256包括：集成的几何坐标转换处理器和照明设置（T＆L），带有环境贴图的立方纹理，投影纹理和纹理压缩。

视频适配器从80年代发展到2000年代的过程