显卡的结构、发展历史及发展现状
摘要：随着计算机技术和通讯技术的发展，人类步入了信息时代。

对生活在这样一个崭新的社会背景下的人们来说，“电脑”一词我们早已不再陌生，它已经悄悄地渗入了人类活动的各个领域。

而作为大学生的我们对电脑的构造有所认识与了解是必要的，本文对显卡进行部分的介绍。

显卡是目前大家最为关注的电脑配件之一了，他的性能好坏直接关系到显示性能的好坏及图像表现力的优劣等等。

回首看当今的显卡市场早已非当年群雄逐鹿的局面，昔日的老牌厂商随着时间地推移纷纷相继没落或死去，留下的只有记忆中的点点滴滴和怅然的落寞。

但是图形技术的不断革新，换来的是一次次的进步和不断攀越的性能高峰。

电脑是人们现在必不可少的电子产品，在产品琳琅满目的商场里，关乎电脑性能的显卡是我们在挑选电脑时很头疼的问题，而大多数人对显卡的了解很少，很多人是模棱两可，本文就显卡的结构、发展历史及发展现状做一番简要的描述。

希望大家看了对显卡有一定的了解。

显卡的主要部件包括:显示芯片，显示内存，RAMDAC等。

一般来说显卡上最大的芯片就是显示芯片，显示芯片的质量高低直接决定了显示卡的优劣，作为处理数据的核心部件，显示芯片可以说是显示卡上的CPU，一般的显示卡大多采用单芯片设计，而专业显卡则往往采用多个显示芯片。

由于3D浪潮席卷全球，很多厂家已经开始在非专业显卡上采用多芯片的制造技术，以求全面提高显卡速度和档次。

与系统主内存一样，显示内存同样也是用来进行数据存放的，不过储存的只是图像数据而已，我们都知道主内存容量越大，存储数据速度就越快，整机性能就越高。

同样道理，显存的大小也直接决定了显卡的整体性能，显存容量越大，分辨率就越高。

显示卡是系统必备的装置，它负责将CPU 送来的影像资料处理成显示器可以了解的格式，再送到显示屏上形成影像。

它是我们从电脑获取资讯最重要的管道。

因此显示卡及显示器是电脑最重要的部份之一。

我们在监视器上看到的图像是由很多个小点组成的，这些小点称为“像素”。

在最常用的分辨率设置下，屏幕显示一百多万个像素，电脑必须决定如何处理每个像素，以便生成图像。

为此，它需要一位“翻译”，负责从CPU获得二进制数据，然后将这些数据转换成人眼可以看到的图像。

除非电脑的主板内置了图形功能，否则这一转换是在显卡上进行的。

我们都知道，计算机是二进制的，也就是0和1，但是总不见的直接在显示器上输出0和1，所以就有了显卡，将这些0和1转换成图像显示出来。

不同显卡的工作原理基本相同CPU与软件应用程序协同工作，以便将有关图像的信息发送到显卡。

显卡决定如何使用屏幕上的像素来生成图像。

之后，它通过线缆将这些信息发送到监视器。

显卡的演变自从IBM于1981年推出第一块显卡以来，显卡已经有了很大改进。

第一块显卡称为单色显示适配器，只能在黑色屏幕上显示绿色或白色文本。

而现在，新型显卡的最低标准是视频图形阵列，它能显示256种颜色。

通过像量子扩展图矩阵这样的高性能标准，显卡可以在最高达2040x1536像素的分辨率下显示数百万种颜色。

根据二进制数据生成图像是一个很费力的过程。

为了生成三维图像，显卡首先要用直线创建一个线框。

然后，它对图像进行光栅化处理(填充剩余的像素)。

此外，显卡还需添加明暗光线、纹理和颜色。

对于快节奏的游戏，电脑每秒钟必须执行此过程约60次。

如果没有显卡来执行必要的计算，则电脑将无法承担如此大的工作负荷。

显卡在完成工作的时候主要靠四个部件协调来完成工作，主板连接设备，用于传输数据和供电，处理器用于决定如何处理屏幕上的每个像素，内存用于存放有关每个像素的信息以及暂时存储已完成的图像，监视器连接设备便于我们查看最终结果。

显卡已经有了很多年的发展历史，它经历了长久的演进过程，也经历了多家公司的兴起与衰落。

从最初简单的显示功能到如今疯狂的3D速度，显卡的面貌可谓沧海桑田。

无论是
速度、画质，还是接口类型、视频功能，显卡在这十年里的革新甚至已经可以超越CPU。

了解显卡的发展历史对于理解这十年来的厂商们的疯狂竞争将会很有帮助，更是硬件爱好者必备的知识。

显卡早期称显示适配器，在“黑底白字”的DOS年代时，对显示的要求是极低的。

然而随着各种软件应用的普及，人们对于PC图形界面的需求越来越强烈，为此才出现了彩色显示。

最早的显示类型是EGA，只能认别出黑白两色。

早期使用8080、8088一直到80286都是使用这种类型的显示适配器，功能极为简单，一般集成16K显存，并不为人关注。

到了20286时，PC上出现了一些和图形相关的软件，开始有人在PC上设计一些图形，最早的就是CAD。

那时的程序员们为了自己闲暇的消遣也开始编写一些小游戏，或是移植一些游戏机上的Game到PC上来。

因此出现了一种四色适配器，能认别三元色和黑白。

当时这种适配器的效果是很差的，不过在当时这已经是一个大的进步了。

由于这是第一种彩色的显示适配器，所以称为CGA。

CGA时代对显卡的要求已经大幅度提高，但是当时的制作工艺仍然远远高于显卡芯片的需求，因此CGA显示适配器依旧整合在主板上，以一块单芯片的方式来实现。

VGA标准可谓是如今显示标准的雏形，我们的显卡也是从这一时代开始独立起来，成为真正意义上的显卡，而不仅仅是一块默默无闻的芯片。

最先的VGA标准可以现实16色，要求显卡具备512KB显存。

VGA时代的代表产品是Trident 8900/9000系列.
当今显卡市场的两大巨头——A TI和NVIDIA，是他们的坚忍不拔和勇于创新才推动了图形技术发展至今，并让人们对未来图形技术的发展高度充满期待。

没有竞争就没有发展，正是因为二者都不想被对方轻易超越，都不断完善和提高自身，才奠定了当今显卡市场两大巨头的地位，也才让图形技术有了目前的发展高度。

从2009到2010，以新一代的图形API ——DX11为中心，ATI与NVIDIA的你争我夺依然轮回式地继续，这边先发制人、提早半年发布DX11显卡抢得先机，那边就毫不示弱、蛰伏以待推出全新架构GF100予以回应。

目前显卡业的竞争也是日趋激烈，比起主板业来有过之而无不及。

国内的显卡市场相对更加混乱：国际大品牌不被认可，而本土的众多无能品牌却享有很高的知名度并且占据着很大的市场份额。

按照当前的市场份额依次是：Intel、ATI、nVidia、VIA（S3）、SIS、Matrox、XGI、3D Labs。

其中Intel、VIA（S3）、SIS主要生产集成芯片；ATI和nVidia以独立芯片为主，目前是市场上的主流；而Matrox和3D Labs则主要面向专业图形市场。

3dfx：或许这个名字对你来说比较陌生，但当年正是3dfx把我们从2D时代带到了3D时代，他的“巫毒”（V oodoo）系列显卡是无数玩家梦寐以求的，至今全球仍有相当多的“巫毒”迷。

3dfx的败笔在于固步自封，不肯把芯片卖给其他显卡厂商，这使得显卡成本居高不下，新品推出速度缓慢，导致他最终被nVidia收购。

不过3dfx的影响依然深远，目前在最新的显卡还应用到了3dfx的技术。

总而言之，如果你是一个3D游戏玩家，那么这个名字一定要记住——3dfx。

ATI：老牌显卡制造商，虽然在3D方面起步晚了一些，但他吸取了3dfx的教训，及时效仿nVidia开放了生产授权，自己则专注于芯片设计，现在他已经能和nVidia分庭抗礼了。

ATI的原厂显卡（实际上由蓝宝石代工）做工优异，画质出色，集成电视卡的All-in-Wonder 系列更是深受DIYer喜爱。

不过开放授权之后，原厂卡逐渐退出了中国大陆市场，只是在海外还有销售，现在留给我们的只有怀念了。

Matrox：中文名字是迈创，他的显卡一直以优异的2D画质著称。

在3D方面Matrox也曾经努力过：当年的G400率先引入了“环境凹凸贴图”的3D特效，但并没有获得广泛支持；2002年，Matrox又抢先推出了支持DirectX9.0的“幻日”（Parhelia）显卡，技术参数堪称豪华，但它的性能还不及ATI和nVidia的上一代产品，“幻日”最终只能沦为“幻影”。

目前Matrox仅仅在2D作图领域还保持着一些市场份额，已经很难得到广大玩家的青睐了。

在时代科技日益发展的环境下，显卡在一步一步的发展，演进。

电子产品淘汰得快，出新的也快，相信在显卡这些配件性能逐渐提高的情况下，给科学家的研究、人们的生活带来更多的便利。