Dom > Razstava > Vsebine

Zgodovina grafične tehnologije Intel 1990-ih let

Mar 12, 2019

Leta 1991 je S3 Graphics predstavil model S3 86C911, ki so ga oblikovalci poimenovali po Porscheju 911, kar je pokazalo, da se je povečala zmogljivost. 86C911 je ustvaril množico imitatorjev: do leta 1995 so vsi večji proizvajalci čipov za grafično kartico svojim čipom dodali podporo za 2D pospeševanje. V tem času so pospeševalniki Windows s fiksno funkcijo presegli drage splošne grafične koprocesorje pri uspešnosti operacijskega sistema Windows, ti koprocesorji pa so izginili s trga računalnikov.


V devetdesetih letih se je 2D GUI pospeševanje še naprej razvijalo. Ker so se proizvodne zmogljivosti izboljšale, je prišlo tudi do stopnje integracije grafičnih čipov. Dodatni aplikacijski programerski vmesniki (API) so prispeli za različne naloge, kot je Microsoftova grafična knjižnica WinG za Windows 3.x, in njihov kasnejši DirectDraw vmesnik za strojno pospeševanje 2D iger v operacijskem sistemu Windows 95 in novejših.


V zgodnjih in srednjih devetdesetih letih so 3D grafike v realnem času postajale vse pogostejše v arkadnih, računalniških in konzolnih igrah, kar je privedlo do vse večjega povpraševanja javnosti po 3D grafiki, ki je bila pospešena s strojno opremo. Zgodnje primere strojne opreme za množično trženje 3D grafike najdete v arkadnih sistemskih ploščah, kot so Sega Model 1, Namco System 22 in Sega Model 2, ter konzole za video igre pete generacije, kot so Saturn, PlayStation in Nintendo 64. Arkadni sistemi, kot sta Sega Model 2 in Namco Magic Edge Hornet Simulator leta 1993, so bili sposobni strojne opreme T&L (preoblikovanje, izrezovanje in razsvetljava) let, preden so se pojavili v potrošniških grafičnih karticah. Nekateri sistemi so uporabljali DSP za pospeševanje transformacij. Fujitsu, ki je delal na arkadnem sistemu Sega Model 2, se je začel ukvarjati z vključevanjem T&L v eno samo rešitev LSI za uporabo v domačih računalnikih leta 1995; Fujitsu Pinolite, prvi 3D geometrijski procesor za osebne računalnike, izdan leta 1997. Prva strojna oprema T&L GPU na domači video igralni konzoli je bila Nintendo 64 Reality Coprocessor, izdana leta 1996. Leta 1997 je Mitsubishi izdal 3Dpro / 2MP, popolnoma predstavljen GPU, ki je sposoben transformacije in osvetlitve, za delovne postaje in namizja Windows NT; ATi ga je uporabil za svojo grafično kartico FireGL 4000, izdano leta 1997.


V svetu računalnikov so opazne neuspešne prve poskuse za poceni 3D grafične čipe so bili S3 ViRGE, ATI Rage in Matrox Mystique. Ti čipi so bili v bistvu 2D pospeševalniki prejšnje generacije s 3D vgrajenimi funkcijami. Mnogi so bili celo združljivi s čipi starejše generacije za lažje izvajanje in minimalne stroške. Sprva je bila zmogljiva 3D grafika mogoča le z diskretnimi ploščami, namenjenimi pospeševanju 3D funkcij (in brez popolnega pospeševanja 2D GUI), kot sta PowerVR in 3dfx Voodoo. Ker so proizvodne tehnologije še naprej napredovale, so video, 2D GUI pospeševanje in 3D funkcionalnost integrirani v en čip. Veritski čipi Rendition so bili med prvimi, ki so to storili dovolj dobro, da so bili vredni omembe. Leta 1997 je Rendition naredil korak naprej s sodelovanjem z družbo Hercules in Fujitsu na projektu "Thriller Conspiracy", ki je združil procesor Fujitsu FXG-1 Pinolite z Vérité V2200 jedrom, da bi ustvaril grafično kartico s polnim T&L motorjem let pred GeForce Nvidia 256. Ta kartica, ki je zasnovana za zmanjšanje obremenitve CPU sistema, ni nikoli prišla na trg.


OpenGL se je pojavil v začetku devetdesetih let kot profesionalni grafični API, vendar je prvotno trpel zaradi težav z zmogljivostjo, ki je API-ju Glide omogočila, da je v poznih devetdesetih postal prevladujoča sila na osebnem računalniku. Vendar pa so se ta vprašanja hitro premagala in API Glide je padel ob strani. Programske izvedbe OpenGL-a so bile v tem času običajne, čeprav je vpliv OpenGL-a sčasoma privedel do razširjene strojne podpore. Sčasoma je prišlo do paritete med funkcijami, ki jih ponuja strojna oprema, in tistimi, ki jih ponuja OpenGL. DirectX je postal priljubljen med razvijalci iger Windows poznih 90. let. Za razliko od OpenGL je Microsoft vztrajal pri zagotavljanju stroge podpore strojne opreme ena na ena. Pristop je na začetku naredil DirectX manj priljubljen kot samostojni grafični API, saj so številni grafični procesorji zagotavljali svoje specifične funkcije, od katerih so že imele na voljo obstoječe aplikacije OpenGL, kar DirectX-u pogosto prepušča eno generacijo. (Glejte: Primerjava OpenGL in Direct3D.)


Microsoft je sčasoma začel tesneje sodelovati z razvijalci strojne opreme in začel usmerjati izdajo DirectX, da bi sovpadala z izdajami podporne grafične strojne opreme. Direct3D 5.0 je bila prva različica rastočega API-ja, ki je na trgu iger dosegel široko razširjenost in neposredno tekmoval s številnimi bolj specifičnimi grafičnimi knjižnicami, ki so bile značilne za strojno opremo, medtem ko je OpenGL ohranil močno sledenje. Direct3D 7.0 je uvedel podporo za strojno pospešeno transformacijo in osvetljevanje (T&L) za Direct3D, medtem ko je OpenGL že od začetka izpostavil to zmožnost. Kartice 3D pospeševalnika so presegale le preproste rasterizatorje in dodale še eno pomembno strojno stopnjo v cevovod 3D upodabljanja. Nvidia GeForce 256 (znana tudi kot NV10) je bila prva potrošniška kartica, ki je bila izdana na trgu s strojno-pospešenim T&L, profesionalne 3D kartice pa so to že imele. Preoblikovanje strojne opreme in osvetlitev, ki sta že obstoječi funkciji OpenGL-a, sta v 90-ih letih prišla do potrošniške strojne opreme in postavila precedens za poznejše pixel shader in vertex shader enote, ki so bile veliko bolj prilagodljive in programljive.