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Como surgiram as placas de vídeo?

Por| Editado por Jones Oliveira | 18 de Maio de 2024 às 15h30

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VGA Museum / Reprodução
VGA Museum / Reprodução

As placas de vídeo estão entre os componentes mais importantes de PCs modernos, uma vez que, além de rodar games, alguns modelos modernos já podem ser utilizados para realizar cargas de trabalho de IA. Os primeiros componentes desse tipo surgiram no início dos anos 1980 como chips dedicados que auxiliavam as CPUs a gerar as imagens de vídeo.

Originalmente, todo o processo era realizado pela CPU, que executava todas as instruções, da interpretação dos dados à geração do sinal de vídeo. Sendo assim, era preciso um buffer constante para o armazenamento dos quadros gerados e exibidos um a um.

Em 1981, a NEC foi uma das primeiras fabricantes de semicondutores a produzir um controlador de vídeo dedicado, com o μPD7220. Ao puxar para si a maioria das instruções e tarefas de mapeamento dos pixels nas telas para reprodução, o μPD7220 foi considerado o primeiro processador gráfico independente, de fato, oferecendo uma solução eficiente e relativamente barata.

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Primeiras placas de vídeo

Contudo, o chip da NEC e outras soluções como o ANTIC (Interface de Televisão Alfa-numérica), da Atari, ainda eram componentes integrados à CPU como coprocessadores soldados à placa-mãe e que utilizavam recursos compartilhados com o sistema.

Em 1981, a IBM lançou uma placa 8-bits dedicada padrão MDA (Monochrome Display Adapter), com chip Motorola 6845 como controlador de vídeo e barramento ISA.

Apesar de ser, tecnicamente, a primeira placa de vídeo discreta, ela não oferecia compatibilidade com endereçamento de pixels na tela, exibindo apenas textos e sem suporte a games baseados em gráficos. 

As primeiras placas de vídeo propriamente ditas para gráficos em 2D chegaram apenas em 1987, com as 8514 da IBM, que ainda definiu o padrão proprietário VGA de interface gráfica. Um detalhe bastante curioso dessa GPU é que ela contava com uma série de conectores para encaixar uma placa adicional para expandir os módulos de memória.

Por outro lado, como os chipsets integrados de vídeo também evoluíram ao longo desse período, eram raros os casos que exigiam placas de expansão.

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Chegada dos gráficos 3D

Mesmo em títulos como Wolfstein (1992), Alone In The Dark (1992) e Star Wars: X-Wing (1993), os chips integrados eram bem competentes, pois os gráficos eram, em sua maioria, 2D apenas com perspectiva 3D. No entanto, o movimento natural para os games era, justamente, passar para a renderização real de polígonos.

Os desenvolvedores estavam criando jogos 3D cada vez mais exigentes, mas o ciclo de atualização de processadores não acompanhava essa evolução. Além de instruções mais complexas, os games exigiam cada vez mais memória de vídeo, fazendo com que os recursos compartilhados do sistema se tornassem limitadores em potencial. 

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Dessa forma, para atender aos requisitos de VRAM e conjuntos de instruções sem a necessidade de desenvolver todo um CPU novo, fazia sentido para a indústria investir em placas de expansão. As placas de vídeo Stealth 3D, da Diamond Multimedia, estiveram entre as primeiras a incorporar instruções para gráficos 3D em chips aceleradores 2D com módulos dedicados de VRAM, resultando em placas híbridas.

Por esse caráter de “improviso” elas eram mais baratas, servindo como uma atualização economicamente viável para muitos usuários, mas que deixavam bastante a desejar em desempenho 3D real.

Apenas com a chegada de empresas como a 3dfx a situação começou a mudar. Inicialmente, a empresa trabalhava apenas como desenvolvedora de coprocessadores dedicados para aceleração gráfica 3D.

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Os aceleradores da 3dfx eram altamente especializados em cálculos vetoriais e de aceleração gráfica, não apenas renderizando mais polígonos de forma mais eficiente, mas também desafogando o processador desses processos e viabilizando o desenvolvimento de títulos icônicos, como o primeiro Quake.

Saltos evolutivos ainda maiores em games

Como as placas de expansão também traziam chips de memória dedicados, o consumo de memória do sistema também foi reduzido, dando margem para que os games evoluíssem em duas frentes: enquanto as VRAMs e aceleradores possibilitavam avançar os quesitos gráficos, liberar recursos do sistema permitiu criar jogos maiores, mais complexos e com mais funcionalidades, resultando em obras-primas como Half Life, que praticamente definiu a história dos games para PC.

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Além da 3dfx, NVIDIA e ATI também tinham seus aceleradores 3D dedicados, lançando produtos mais competentes em uma ou outra funcionalidade específica. Por uma série de decisões equivocadas, tanto de mercado quanto de desenvolvimento, a 3dfx acabou perdendo muito espaço para a concorrência.

Em paralelo, NVIDIA deslanchou com as placas RIVA TNT, que eventualmente evoluíram para a NVIDIA GeForce 256, dando origem a série de placas de vídeo dedicada mais popular da atualidade.

Mesmo com bom desempenho, as ATI Rage eram placas bem mais caras que as da NVIDIA. Antes de sua sexta geração de GPUs, a ATI acabou comprada pela AMD, que mudou as estratégias de desenvolvimento e mercado e rebatizou as Rage 6 para Radeon, resultando na única concorrente de peso à NVIDIA por 20 anos.

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