مروری بر تاریخچه توسعه کارت گرافیک از گذشته تا به امروز (بخش ۱)

وارد شدن سیستم عاملها و نرم افزارها، عصر جدیدی را در نحوه ی نمایش تصاویر در بر گرفت و تلاش محققان را در دست یابی و بست تکنولوژی های خروجی تصاویر بیشتر ساخت .
کارت های گرافیکی برای اولین بار توسط شرکت IBM در سال ۱۹۸۱ میلادی طراحی و ساخته شد . IBM نام تکنولوژی ارائه شده خود را (MDA) Mono Display Adaptor یا مبدل نمایش تک رنگ نهاد . عملاً این کارت توانائی نمایش متون به رنگهای سفید یا سبز و در زمینه های سیاه رنگ را داشت . این سری کارتها برروی اسلات (شکاف) های ISA نصب می شد و یک پردازنده ۸ مگاهرتزی (۸میلیون سیکل در ثانیه) و شانزده بیتی داشت به طوری که با گذشت تقریباً ۶ سال ، تحولات عظیمی را با تولید کارت های (HGA)Hercules Graphic Adaptor ۴ رنگ ،(CGA) Color Graphic Adaptor یا کارتهای ۸ رنگ (EGA) Etta Second Graphic Adaptor یا کارتهایی با قدرت تفکیک ۱۶ رنگ و نهایتاً باز خود IBM در سال ۱۹۸۷ با ارائه کارتهای Video Graphic Array با قدرت تفکیک ۲۵۶ رنگ و ریزولوشن ۷۲۰x۴۰۰ کل پرونده ی کارت های گرافیکی را در دهه ی هشتاد به سود خود بست . خود او استارت تحولات دهه ی نودی را هم با معرفی کارت های (Snper (Video Graphic Array)SVGA زد .کارت های SVGA توانایی تفکیک رنگها را تا ۸/۱۶ میلیون رنگ با ریزولوشن ۱۰۲۴ *۱۲۸۴ به همراه داشت. ۸/۱۶ میلیون رنگ بسیار موفقیت خوبی محسوب می شد چرا که بازه دید انسان بیش از ده میلیون رنگ نیست . تقریباً تا سال ۱۹۹۳تمام کارتهای توسعه اعم از کارتهای گرافیکی برروی شکاف (اسلات) های ISA قرار می گرفت ؛ اما چیزی در این میان به موازات افزایش وضوح تصویر در نمایشگرها و افزایش رنگ ها ، اسلات های ISA کند به نظر می رسید که قادر به تبادل زیاد داده های گرافیکی برای پردازنده ها نبودند . تا اینکه در سال ۱۹۹۳ با ارائه و بست اسلات PCI دامنه ی تولید کارت های گرافیکی به سمت PCI کشانده شد تا مشکلات بوجود آمده تا حد زیادی رفع شود . در سال ۱۹۹۵ ، اولین سری کارتهای دوبعدی/سه بعدی رو نمایی شد .شرکت های مطرح آن زمان مانند Ati و S۳ و Creative و Matrox جزء ارائه دهندگان این سری کارتها بودند . شرکت voodoo در سال ۱۹۹۷
اولین سری پردازهای گرافیکی را با قابلیت ۳dfx عرضه کرد .۳dfx امکان Anti- Aliasing(ازبین بردن لبه ها از تصاویر) ،Z-Buffering( استفاده ازBuffer برای ایجاد ارتباط سریع بین GPV, ) وMipmaping (تغییر و تبدیل طرح مسیر دهی ) را به کاربر می داد .چندی بعد شرکت Nvidia هم در سری کارت های TNT۲ , TNT از این تکنولوژی استفاده کرد .
با احساس نیاز کارت های گرافیکی به پهنای باند باس ، تلاش برای رسیدن به پهنای باند بالا کمپانی اینتل را به معرفی اسلات های AGP وا داشت . اسلات های AGP قابلیت دسترسی مستقیم به حافظه را داشت به همین دلیل تا حد زیادی از بار پردازنده های اصلی می کاست . در سال ۱۹۹۸ اسلات های PCI-X عرضه شد ولی کاملاً نا موفق بود
(با اینکه پهنای باس ۶۴ بیتی و فرکانس ۱۳۳ مگاهرتزی داشت) . با نا موفق بودن پروژه ی PCI-X ، کارت های AGP دور بیشتری از بازار را در برگرفت و تقریباتا سال ۲۰۰۴ این سری کارتها فرمانروای مطلق گرافیک در سیستم ها بودند . در این میان تفکراتی مبنی بر داخلی شدن کارت های گرافیکی مطرح شد که موجب کاهش قیمت ها نسبت به مصرف ما برای مصرف کنندگان شد . سال ۲۰۰۴ را می توان تحولی عظیم در پیدایش نسل جدید پردازنده های گرافیکی دانست . با ارائه اسلات های PCI-Express و تفاوت فوق العاده محسوس در این سری کارت های گرافیکی ، بازدهی گرافیکی چند برابر شد و امکانات قابل توجهی نیز به این واسطه به کارت های گرافیکی رسید. در اواسط سال ۲۰۰۷و گسترش PCI-Express نسل جدید این اسلات ها با همان شکل و ظاهر قبلی اما با قدرت انتقال اطلاعات تقریباً دو برابر بانام PCI EXPRESS v۲.۰ معرفی شد . تا کنون قانون مور مبنی بر تحول تکنولوژی و افزایش ترانزیستورها تا دو برابر ظرف مدت ۱۲ تا ۲۴ ماه به واقعیت پیوسته است ؛ اما در آینده جایگاه PCI Exprss کجا خواهد بود ؟
● کارت گرافیک چیست؟
یک کارت گرافیکی ، عبارت است از بردی با مدار چاپی پیچیده و خاص که تمامی اجزای اصلی اعم از پردازنده ی گرافیکی (GPU) ، حافظه گرافیکی (VRAM) و ... بر روی آن قرار می گیرند .
وظیفه ی اصلی کارت های ویدئویی تبدیل یا به عبارتی ترجمه ی اطلاعات و داده های دیجیتالی (دوتایی) یا همان بایت ها به اطلاعات آنالوگ است . امروزه کارتهای گرافیکی بخش لاینفکی از مبدل های سخت افزاری در یک کامپیوتر محسوب می شوند و با اجرای دستورات اختصاصی قادر به انجام عملیات گرافیکی هستند که عملا ًبار بخشی از پردازش را از پردازنده اصلی برمی دارند . کارتهای گرافیکی را با عناوین مختلفی نظیر :
▪ کارت ویدئو
▪ برد ویدئو
▪ برد نمایش ویدئو
▪ برد گرافیک – مبدل گرافیکی و مبدل ویدئویی
نیز می خواهند .
در حال حاضر بین کمپانی های AMD-ATi وNVIDIA ، جنگ قدرت و قیمت وجود دارد که هر دو با ارائه تکنولوژی های خاص سعی در رضایت مندی مشتریان و طرفداران خود دارند . فی الواقع این شرکت ها تولید کنندگان هسته های گرافیکی هستند که اصلی ترین عامل موجودیت و قدرت گرافیک ها محسوب می شود . شرکت های دیگر با استفاده از تولیدات کمپانی ها ی فوق تولیدات ویدئویی خود را عرضه می کنند .
● جایگاه قرار گرفتن بر روی مادربرد:
در اصل همیشه کارت های گرافیکی می بایست بر روی توسعه یافته ترین اسلات (شکاف) از پیش تعیین شده بر روی مادربرد قرار بگیرد . حال آنکه برخی از کارت های ویدئویی دارای اتصالگرهایی به شکل AGP یا ISA یا PCI یا PCI EXPRESباشند.((( در ادامه به اختصار در مورد PCI و AGP توضیح خواهیم داد و بطور مفصل در مورد شکاف های Pci Express بحث خواهیم کرد))).
دو واقعیت مهم در کارت گرافیکی یا ویدئویی :
۱) هر مادربرد فقط سری محدودی از کارت های گرافیکی را پشتیبانی می کند و همیشه پیش از خرید یک کارت گرافیک، اطلاعات جامعی را مربوط به پشتیبانی کارت ها از شرکت سازنده ی مادربرد بدست آورید .
۲) بخشی از مادربردهای ، عملاً کارت های گرافیکی مجزایی ندارند ولی دارای یک GPU یا پردازشگر گرافیکی داخلی هستند که به چیپت اصلی مادربرد ادغام و مجتمع شده اند . این عمل موجب کاهش هزینه تمام شده در خرید یک کامپیوتر می شود ولی در عین حال از قدرت گرافیکی کمتری برخوردارند . این خصیصه ویژه کاربرانی است که نیاز گرافیکی بالایی را ندارند و تمایلی نیز به اجرای آخرین بازی ها و برنامه های گرافیکی سنگین ندارند . البته در این سری مادربردها معمولاً یک اسلات گرافیکی نیز به منظور تمایل احتمالی به اضافه کردن یک کارت نیز وجود دارد .

پی سی مارک پی سی مارک