Reklama

20 let vývoje grafických karet: od CGA až po konec 3Dfx (díl I.)

Grafické karty, stejně jako procesory, prošly dlouhým a převratným vývojem. Shrneme si nejvýznamější události za 20 let historie grafik od vydání prvního PC až po likvidaci výrobců grafických čipů zakončenou v roce 2001.

Kdo byl první? MDA, či CGA?

První grafická karta pro počítače PC nebyla jen jedna, ale rovnou dvě. Obě měla na svědomí firma IBM, stejně jako samotné PC 5150. Počítačová grafika samozřejmě existovala i před zrodem PC, ale jednalo se většinou o integrované čipy na základní desce. Kompatibilita byla pro drtivou většinu výrobců sprosté slovo.

IBM PC byl první masově prodávaný počítač s vyměnitelnými kartami a jeho úspěch vytvořil obrovský trh pro další výrobce příslušenství, včetně grafických karet. Nápad prodávat i levné počítače byl v IBM odsouhlasen počátkem 80. let. Vytvoření opravdu levného počítače ovšem vyžadovalo specifický přístup naprosto odlišný od běžných firemních postupů. IBM si všechny součástky svých počítačů vyvíjela sama a výsledkem byla nejenom příliš dlouhá doba vývoje, ale i vysoká cena počítačů.

Vývojový tým tedy PC sestavil z běžně dostupných standardizovaných součástek nakoupených od jiných výrobců a operační systém zakoupil od Microsoftu. Výsledek se dostal do prodeje už rok po zahájení projektu (v té době rekord IBM v rychlosti vývoje vlastního počítače). Přesněji řečeno 12. sprna 1981 byl ohlášen IBM PC model 5150. Základní model stál 1565 USD a měl následující parametry:

  • CPU: Intel 8088 (4,77 MHz)
  • RAM: 16 kB rozširitelná přes přídavné karty na max. 256 kB
  • Grafická karta: MDA
  • Sloty pro rozšiřující karty: 5× 8-bit ISA

V ceně byla i klávesnice, ale chyběl monitor. Počítač měl konektor na připojení kazetového magnetofonu, kam se ukládala data a pro jeho obsluhu se používal BASIC. Těchto základních modelů se ale prodalo jen naprosté minimum. Většina PC se prodala ve vylepšené verzi s 64 kB paměti, disketovou mechanikou s kapacitou disket 160 kB a monitorem. To vše za 3005 USD.

Disketová mechanika už umožňovala spuštění DOSu (Disk Operating System). Nejvybavenější model pro firmy za 4500 USD měl rovnou dvě disketové mechaniky, grafickou kartu CGA, monitor a tiskárnu. PC mělo velký úspěch hlavně u firem. Pro domácnosti bylo příliš drahé a nemohlo konkurovat oblíbeným domácím osmibitům s obrovským množstvím her. V IBM předpokládali prodej 250 000 počítačů do pěti let, ale ke konci roku 1983 už prodali 750 000 kusů.

Základní grafickou kartou tedy byla MDA (Monochrome Display Adapter). Ta byla (stejně jako CGA) postavena na grafickém čipu 6485 od Motoroly. Tento čip se používal už od roku 1977 pro zobrazování textu a grafiky v různých počítačových systémech i textových terminálech sálových počítačů.

Reklama

 

Takt Motoroly 6485 byl 1 až 2 MHz a brzy jeho klony vyráběly i další firmy. Jmenujme třeba Hitachi nebo UMC. Karty MDA měly pouze 4 kB paměti a podporovaly jen zobrazování textu. Jsou to tedy spíše textové než grafické karty. Bonusem byla přítomnost paralelního portu pro připojení tiskárny. Uživatelé díky tomu nemuseli kupovat samostatný řadič. Textové fonty jsou uloženy v paměti ROM přímo na grafické kartě. Pro podporu národních znaků proto bylo nutné vyměnit ROM.

Karta umožňuje zobrazit 80 × 25 znaků v rozlišení 720 × 350 pixelů a dvou barvách. Barva textu závisela na monitoru – IBM dodávalo standardně černo-zelený, ale později se používaly i monitory se žlutou barvou. Výhodou MDA karet byla možnost použít je zároveň s CGA kartou pro připojení dvou monitorů zaráz a vysoké rozlišení umožňující zobrazení velkého úseku textů. Na kartách MDA se samozřejmě nedaly rozumně hrát hry (pokud pomineme textovky či hady z písmenek) a byly určeny výhradně pro firemní použití.   

Grafická karta MDA s klonem MC6845 od Hitachi (zdroj: Palčalova sbírka)

  
Grafická karta MDA s klonem MC6845 od Hitachi (zdroj: Palčalova sbírka)

Náročnější uživatelé, vyžadující v představách IBM například zobrazování grafů, si mohli pořídit kartu CGA (Color Graphics Adapter). Ta už umí zobrazovat i grafiku a má 16 kB paměti. Podporuje dva textové režimy a stejně jako MDA karta má znakovou sadu vypálenou v paměti ROM. Umožňuje zobrazit 80 × 25 znaků v rozlišení 640 × 200, nebo 40 × 25 znaků v rozlišení 320 × 200. V obou případech až v šestnácti barvách, které jsou ovšem pevně stanovené. Grafické režimy byly také jen dva.

V rozlišení 320 × 200 pixelů bylo možné použít čtyři barvy, ale pouze ze dvou palet barev. Jedna obsahuje zelenou, červenou, hnědou a černou a druhá azurovou, fialovou, bílou a černou. Výběr byl značně omezený a mnohé později uvedené domácí osmibity PC lehce překonávaly. Druhý grafický režim umožňoval zobrazit pouhé dvě barvy (z oněch šestnácti pevně určených) v rozlišení 640 × 200 pixelů.

Paralelní port byl nahrazen konektorem RCA pro připojení k televizoru. Uživatelé tak mohli ušetřit za monitor, ale přišli o možnost připojení tiskárny. Museli dokoupit kartu MDA nebo samostatný řadič s paralelním portem. Přestože karta CGA už umožňuje hraní her, kvůli omezené paletě barev se nemůže rovnat kvalitou obrazu s oblíbenými osmibity. PC proto ze začátku ani moc her nemělo a hraní se soustředilo spíše na domácí systémy (i díky jejich výrazně nižší pořizovací ceně).

Grafická karta CGA s hlavním čipem opět od Hitachi (zdroj: Palčalova sbírka)


Grafická karta CGA s hlavním čipem opět od Hitachi (zdroj: Palčalova sbírka)

 

Kdo byl první? MDA, či CGA?

Oblíbené Tisk E-mail
Reklama

Komentáře

Neviem sa dočkať pokračovania :)

Autor zmiňuje pokračování s rozhraním PCI. Jsem zvědav zda v se příštím díle dostane i na řešení VL-BUS (MCA, EISA?).  Oblast 2D akcelerace 2D (BitBlt apod) se snad ustanovovala v době těchto rozhraní (řešení Cirrus Logic, S3, ...).

Je vidět, že autor má přehled.

Pěkně napsané. Pamatuju na první PC v práci, to bylo těsně před změnou režimů, 80286 na XTéčkvké rychlosti 4,77MHz, harddisk MFM 20MB a v tom grafická karta Hercules. Náhodou se na to koukalo dobře, nebolely z toho oči (což mě z LCDček bolí :-( ).

a co ti brani v pouzivani jine technologie nez je LCD?

P.S. a nemyslím že by se ve své době EGA vyrovnala osmibitům. Třeba takové Atari 520/1040 mělo v té době pořád navrch, co se grafiky týče.

jenže 520/1040 byly už 16-bity (s interně 32-bitovým CPU, navíc co se grafiky týká, válcovala je jednoznačně Amiga). Nejlepší grafiku (v ranku 8-bitů) v té době měly Atari 130XE, Commodore C64/128 a MSX - každý z těchto systémů kvůli jiným vlastnostem.

Kombinace GK Hercules(MDA) a VGA byla vhodná pro ladění/krokování grafických DOSovských programů. Znakové vývojové prostředí, například TurboPascal, běželo na MDA a grafický výstup aplikace na VGA. Při krokování pouze na jedné GK/CRT monitor značně trpěl neustálým přepínáním výstupních režimů. Autor zmiňuje žluté terminály, v mém případě šlo o amber (jantarový) Hercules monitor. Jo to byly časy před cca 20ti lety. ;-)

Pro ty jenž to zajímá, link na docela pěkně napsanou historii vývoje 3Dfx :)
http://www.3dfx.cz/history1.htm

Docela hezky? A kdo by to napsal úplně hezky? (když ne no-X) :-)

Jo to já nevím, kdo to psal, kdysi jsem na to náhodou narazil, podepsanej pod tim nikdo není :)

Reklama
Reklama