【科普】浅谈显卡发展史

一个普通的一天，在美国内布拉斯加州中西部的一个小城市——黑斯廷斯，有一户人家，刚刚迎来自己的孩子；他的父亲是土木工程师、母亲是一位教师，他们给这个孩子取名伊凡（Ivan），Ivan寓意是上帝的恩赐。这个孩子从小就喜欢对原理刨根问底，立志长大后成为一名工程师。

约翰巴尔登、华尔特布莱泰和威廉肖克利在AT&T公司的贝尔实验室里发明了晶体管，从而奠定了信息时代革新的基础。

此时距离全球最大显卡芯片厂商英伟达的老大诞生还有16年。

而距离苏妈诞生还有22年。

得克萨斯仪器公司的杰克·基尔拜和费尔蔡尔德半导体公司的罗伯特诺伊塞各自独立地、而又几乎是同时地开发出集成电路，它在极小的半导体块，即“芯片”上实现了许多晶体管和其他元件的全部电路图集成化。

而 50 年代当这个孩子上中学时，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功。它当时由1.8万个电子管组成，是一台又大又笨重的机器，体重达30多吨，占地有两三间教室般大。它当时的运算速度为每秒5000次加法运算。这在当时是相当了不起的成就。

许多年轻人为之吸引，伊凡也不例外，他甚至自己动手设计与装配过一些用继电器工作的计算装置，这些简单的装置使伊凡与计算机结下了不解之缘。

伊凡获得卡内基梅隆大学电气工程学士学位，第二年又在加州理工学院取得硕士学位，这两所大学在电气工程及计算机领域具有很高的权威，伊凡在那里打下了坚实的专业基础。

同时，伊凡每逢假期便去IBM公司实习，积累了丰富的实践经验。

当时实验室有一台非常先进的计算机TX-2，配备了键盘、监视器和光笔而且支持在线，不少博士生争相在上面玩视频游戏 SpaceWar，伊凡则从中得到启发——可以在上面实现人机的实时交互。在与导师沟通探讨之后，他的博士论文课题围绕3维的交互式图形系统展开。凭着扎实的专业基础和勤奋的工作，伊凡用了3年时间终于完成了这个艰巨而复杂的任务，开发成功了著名的“画板（Sketchpad）”系统。

一个日后影响全球显示芯片格局的男人——黄仁勋出生；

为了在论文答辩时产生最佳效果，伊凡还制作了一部名为《画板：人机图形通信系统》（《Sketchpad：A Man Machine GraphicalCommunication System》的影片。他边放映边讲解，答辩取得了极大的成功，答辩委员会全体一致给伊凡的博士论文打了“优”。

6年后，第一个影响全球显示芯片格局的女人——苏资丰，诞生；

早期的计算机绘图系统只能用键盘输入复杂的代码和命令来描述产品的几何形状，伊凡的研究成果彻底改变了这种繁琐的操作方式。人们只需使用光笔等手持物体就在电脑屏幕上创建绘出三维几何图像，可视图样可以自由放大缩小以及保存和复制。“画板”使得人手在屏幕上设计世界成为可能，为图形界面、计算机仿真、飞行模拟器、CAD/CAM、电子游戏机等重要应用的发展都起到了重大的推动作用。

这个孩子也因为“画板”的极大成功而被人们誉为“计算机图形学之父”。

他的全名叫——伊凡·爱德华·苏泽兰特(Ivan Edward Sutherland)

当然，他并不是我们今天的主角。只是起到一个引子与契机的作用，而后来的人才辈出，才让GPU在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）上做图像和图形相关运算的工作发扬光大。

斯坦福大学的毕业生史蒂夫约伯斯和史夫茨尼亚克用微处理器作为中心元件制造出了第一台个人电脑，并成立了苹果公司。这是信息社会诞生的时刻。同样，在美国诞生了基因技术，它将对人类的生命和思维引发深刻的变化，其深度将不会亚于信息技术。美国还开发出了新材料技术和新能源技术。最后，美国与前苏联同时开启了航天事业；美国和前苏联一样，都是依靠了在第二次世界大战结束时研制成功V1和V2火箭的德国研究员和工程师。

70年代末到80年代是计算机图形技术高速发展的时期；

IBM推出了个人电脑时，它提供了两种显卡，一种是“单色显卡”(简称 MDA), 一种是 “彩色绘图卡” (简称 CGA)；

IBM又推出了MGA（Monochrome Graphic Adapter）, 又称Hercules Card (大力士卡), 除了能显示图形外，还保留了原来 MDA 的功能；

在2D时代向3D时代推进的过程中，有当前不能忽略的显卡就是Trident 8900/9000显卡，它第一次使显卡成为一个独立的配件出现在电脑里，而不再是集成的一块芯片。而后其推出的Trident 9685更是第一代3D显卡的代表。

不过真正称得上开启3D显卡大门的却应该是GLINT 300SX，虽然其3D功能非常简单，但却具有里程碑的意义。

VGA显卡的盛行把电脑带进了2D显卡显示的辉煌时代，在这之后的十余年时间里，许多VGA显卡设计公司如雨后春笋般诞生，他们不断推陈出新, 追求更高的解析度和位色以提高显示的效果。

加拿大华人何国源与另外两位华人Lee Ka Lau, Benny Lau一起创办了Array Technologies Incorporated（简称ATI），主攻图形显示芯片的研发。

短短数年间，借助PC兴起的浪潮，ATI成功的将自己打造成为一家实力强劲的新兴高科技公司，以视频影像输出处理见长。20世纪末，3D浪潮席卷全球，ATI也顺势成立了3D图形部门，尽管初期的表现并不抢眼，但是稳步前进的技术积累和其在2D领域的专长帮助ATI大规模进军3D领域奠定了坚实的基础。

有个叫老黄的男人和两位同在SUN工作的同事创建了一个计算机图形开发公司，名叫NVIDIA（英伟达），主营显示芯片和主板芯片组制造；

1年以后，有个日后被英伟达收购而消失的公司——3Dfx创立；

随着个人电脑进入多媒体时代，越来越多的视频图形解码让CPU不堪重负，关键时刻显卡伸出了援助之手，集成了一些简单的视频解码器，让CPU长出一口气。

ATI、S3等公司开始步入快速成长期。

是显卡发展历史上具有里程碑意义的一年，随着Quake游戏和Voodoo（巫毒）显卡的诞生，一家公司一夜成名，这就是3Dfx。

同年，英伟达第一代产品NV1问世，吹响了NVIDIA进军3D图形芯片，与3Dfx开展竞争的号角，可惜这块具有完整2D/3D显示核心和声音处理核心的NVI由于不支持微软制定的Direct3D规范而遭遇彻底的失败。

创建于1994年的3Dfx，凭借巫毒显卡强劲的性能以及双卡互联的SLi技术在业界名声大振。3Dfx的专利技术Glide引擎曾一度称霸了整个3D世界，从1995年到1997年，3Dfx公司在显卡制造领域傲视群雄，无人能敌，创造了3D世界的一个神话。

世纪末的显卡市场出现了百花齐放的新局面，1998年， NVIDIA推出了完全支持AGP技术的Riva TNT，有快于Voodoo2的性能和低于Voodoo2的价格，很快成为了玩家的新宠。

NVIDIA终于爆发了，它推出了一款革命性的显卡Geforce 256，彻底打败了3Dfx。之后的Geforce 2系列使其成为当之无愧的显卡霸主。

2000年3月的GDC上，ATI的第6代图形芯片Radeon256发布，这次发布成功的造就了其后无数玩家为之疯狂的ATI Radeon系列产品，而其也成为日后能与竞争对手NVIDIA的GeForce相抗衡的强劲IT品牌。

如同桌面处理器市场的Intel和AMD一样，显卡市场演变为nVidia与ATI（2006年被AMD收购）两雄争霸的格局。

回顾过去，一些我们耳熟能详的老牌厂商一个又一个的离我们而去，如3Dfx、Diamond（帝盟）、Matrox，让诸多发烧友感到无限的惋惜。

这几年里，我们一次次地看着NVIDIA、ATI上演无休止、无止境的竞争，不断把各项技术指标推向新的高度。

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