显卡发展简史
在从2D时代向3D时代推进的过程中，有一款不可忽视的显卡就是Trident 8900/9000显卡，它让显卡第一次在电脑中作为独立的配件出现，而不是集成芯片。那么它的三叉戟9685就是第一代3D显卡的代表。但是，真正打开3D显卡大门的应该是GLINT 300SX。虽然它的3D功能极其简单，但却是一个里程碑。1995绝对是显卡里程碑式的一年，3D图形加速卡正式进入玩家视野。当时游戏刚刚进入3D时代，大量3D游戏的出现迫使显卡发展成为真正的3D加速卡。而且今年还成就了一家公司，不用说大家都知道，没错，就是3Dfx。1995，3Dfx当时还是一家小公司，但作为一家老牌3D技术公司，他推出了业界第一款真正的3D图形加速卡:Voodoo。在当时最受欢迎的《摩托车英雄》中，巫毒在速度和色彩上的表现让喜欢游戏的用户疯狂。很多游戏狂热者都有过拿着1000多块钱去电脑城买名牌巫毒显卡的经历。3Dfx的专利技术Glide engine interface曾经称霸整个3D世界，直到D3D和OpenGL的出现才改变了这种局面。Voodoo标配4Mb显存，可以在640×480的分辨率下提供3D显示速度和最华丽的画面。当然，伏都教也受损严重。它只是一个具有3D加速功能的子卡，需要配合具有2D功能的显卡使用。相信很多老江户玩家还记得S3 765+巫毒的黄金组合。说到S3 765，我们不得不提到前S3国王显卡。
S3 765显卡是当时兼容电脑的标准配置，最多支持2MB EDO显存，能够实现高分辨率显示，这是当时高端显卡的效果。这个芯片真的把SVGA发扬光大了。可支持1024×768的分辨率，低分辨率下支持最高32Bit真彩，性价比也较强。因此，S3 765实际上为S3显卡带来了第一次荣耀。
然后在1996年推出了S3 Virge，这是一款具有3D加速的显卡，支持DirectX，包含了很多先进的3D加速功能，如Z缓冲、双倍缓冲、阴影、大气效果和光照，实际上成为了3D显卡的先驱，成就了S3显卡的第二次辉煌。遗憾的是，在赶上3Dfx之后，S3 Virge系列并没有继续辉煌。
此后，为了修复Voodoo在2D显示方面的不足，3Dfx推出了VoodooRush，其中加入了Z-Buffer技术。遗憾的是，相比于Voodoo，voodourush的3D性能并没有得到提升，带来了很多兼容性问题，高昂的价格也制约了voodourush显卡的推广。
当然，当时的3D图形加速卡市场并不是由3Dfx主导，高昂的价格给其他厂商留下了很大的生存空间，比如当时的性价比之王Trident 9750/9850，提供Mpeg-II硬件解码技术的SIS6326，以及nVidia在显卡发展史上第一次推出的Riva128/128zx。1997是3D显卡最早出现的年份，而1998则是3D显卡如雨后春笋，竞争激烈的年份。1998年，3D游戏市场风起云涌，大量更精致的3D游戏集体上市，让用户和厂商对显卡的速度和性能有了更高的期待。
凭借巫毒教带来的巨大荣誉和耀眼光环，3Dfx又推出了一款划时代的产品:巫毒教2。Voodoo2自带8Mb/12Mb EDO内存，PCI接口，卡上双芯片，可以实现单周期多纹理操作。当然，Voodoo2也有缺点，卡体很长，芯片发热大，这也成为一个烦恼，而且Voodoo2还是3D加速子卡，需要2D显卡的支持。但不可否认的是，Voodoo2的推出让3D加速达到了一个新的里程碑。凭借Voodoo2的效果、画面、速度，征服了当时很多流行的3D游戏，比如Fifa98、NBA98、Quake2等等。也许很多用户还不知道，2009年最热门的SLI技术，也是当时Voodoo2的一项新技术。Voodoo2首次支持双显卡技术，使两台Voodoo2并行工作，获得双倍性能。
虽然1998是Voodoo2辉煌的一年，但其他厂商也有一些经典作品。Matrox MGA G200不仅继承了其精湛的2D标准，而且在3D方面有了革命性的改进。不仅能提供类似Voodoo2的处理速度和特效，还支持DVD硬解码和视频输出。此外，它还独创了128位独立双总线技术，大大提高了性能。凭借当时流行的AGP总线技术，G200也赢得了许多用户的青睐。
英特尔的I740当时推出的是英特尔的440BX芯片组。它支持AGP 2X技术，标配8Mb显存。可惜I740性能不佳，2D性能只能和S3 Virge平起平坐，而3D方面只有Riva128的水平，但在价格上优势明显，在低端市场站稳脚跟。
丽娃TNT是英伟达为阻止Voodoo2而推出的产品。标配16Mb大内存，全面支持AGP技术，首次支持32位彩色渲染，拥有比Voodoo2更快的D3D性能和更低的价格，成为众多玩家的新宠。一直在苹果世界游荡的ATI也出了一款名为Rage Pro的显卡，速度略快于Voodoo。在2001春季的IDF上，Intel正式宣布了PCI Express，这是取代PCI总线的第三代I/O技术，也被称为3GIO。这种总线的规范是由英特尔支持的AWG(Arapahoe工作组)制定的。2002年4月17日，AWG正式宣布3GIO 1.0的规范草案完成，并移交给PCI-SIG审查。一开始大家都以为它会被命名为串行PCI(受串行ATA的影响)，但最后它被正式命名为PCI Express。Spec2.0(2.0规范)于2006年正式推出。
PCI Express总线技术的演进过程实际上就是计算系统I/O接口速率的演进过程。PCI总线是33 MHz @ 32位或66 MHz @ 64位的并行总线，总线带宽为133MB/s至最大533 MB/s。连接到PCI总线的所有设备共享133 MB/s至533 MB/s的带宽..这个总线对付声卡，10/100M网卡，USB 1.1接口基本不是问题。随着计算机和通信技术的进一步发展，出现了大量的新一代I/O接口，如千兆(ge)、万兆(10GE)以太网技术和4G/8G FC技术，使得PCI总线的带宽无法满足计算系统中大量高带宽并行读写的要求，PCI总线也成为系统性能提升的瓶颈，于是出现了PCI Express总线。PCI Express总线技术已广泛应用于新一代存储系统。PCI Express总线可以提供极高的带宽来满足系统的需求。
截至2009年，PCI-E 3.0规范已经确定，其编码数据速率比同等情况下的PCI-E 2.0规范提高一倍，X32口双向速率高达320Gbps。
PCI Express总线的技术优势
PCI总线最大的优点是结构简单，成本低，设计简单，但缺点也很明显:
1)并行总线不能连接太多设备，总线扩展性差，线间干扰会导致系统无法正常工作。
2)当连接多个设备时，总线的有效带宽会大大降低，传输速率会变慢。
3)为了尽可能降低成本，减少相互干扰，需要降低总线带宽，或者地址总线和数据总线采用复用的方式设计，降低了带宽利用率。PCI Express总线是为未来计算机和通信平台定义的高性能、通用I/O互连总线。
与PCI总线相比，PCI Express总线具有以下技术优势:
1)是点对点传输的串行总线，每个传输通道都有专属带宽。
2) PCI Express总线支持双向传输模式和数据子通道传输模式。其中数据子通道传输方式为x1 . x2 . x4 . x8 . x 12 . x 16与PCI Express总线的x32多路连接，x 1单向传输带宽可达250MB/s，双向传输带宽甚至可达500MB/s，非普通PCI总线可比。
3) PCI Express总线充分利用先进的点对点互连、基于交换的技术和基于分组的协议，实现新的总线性能和特性。电源管理、服务质量(QoS)、热插拔支持、数据完整性和错误处理机制也是PCI Express总线支持的高级功能。
4)与PCI总线良好的继承性可以保持软件的继承性和可靠性。PCI Express总线的应用模型、存储结构和软件接口等关键PCI特性与传统PCI总线保持一致，但并行PCI总线被一种具有高扩展性的全串行总线所取代。
5) PCI Express总线充分利用先进的点对点互连，降低了系统硬件平台设计的复杂度和难度，从而大大降低了系统的开发和制造设计成本，大大提高了系统的性价比和健壮性。从下表可以看出，系统总线带宽提升的同时，硬件管脚数量减少，直接降低了硬件成本。
到了2008年，显卡还在用PCI-E接口。1999世纪末显卡市场百花齐放，今年市场摆脱了3Dfx的垄断。由于战略失误，3Dfx失去了市场。它推出了Voodoo3，配备16Mb显存，支持16色彩渲染。虽然画质无可挑剔，但高昂的价格和与市场格格不入的标准却难掩颓势。世纪末，显卡的辉煌留给了英伟达。
1999年，nVidia推出了TNT2 Ultra、TNT2和TNT2 M64三个版本的芯片，随后是PRO和VANTA。这种分类方式也促使各个厂商将同一款芯片分为高、中、低端，以满足不同层次的消费需求。TNT系列配备8Mb至32Mb显存，支持AGP2X/4X，支持32位渲染等多项技术。虽然16位色彩中的画面比Voodoo3差很多，但是在32位色彩中的表现可圈可点，而且在16位色彩中，TNT2的表现已经略微超越了Voodoo3，但是客观来说，在32位色彩中，当然，英伟达能打败Voodoo3，与3Dfx公司推动的迫使众多厂商去英伟达的策略不无关系，这推动了TNT系列的推广。显卡市场，英伟达和3Dfx争霸。
1999的显卡市场也是从Matrox MGA G400开始就令人难忘，它的内存容量为16Mb/32Mb，支持AGP 2X/4X，支持大纹理和32位渲染等，都是当时业界非常流行和肯定的技术。此外，独特美观的EMBM硬件凹凸贴图技术，创造完美凹凸感并能实现动态光影效果的技术着实让无数游戏玩家为之疯狂。在3D方面，它的速度和画面基本在Voodoo3和TNT2之间，G400的DVD播放能力非常出色。但由于价格以及其对OEM和专业市场的重视，在民用显卡市场并不占据很大比重！
1999到2000年，英伟达终于爆发了。1999年底，它推出了革命性的显卡——Geforce 256，彻底打败了3Dfx。GeForce 256，代号NV10，支持立方体-环境映射，完整的硬件T & amp；l(变换与放大。照明)，原本由CPU计算的数据直接交给显示芯片处理，大大解放了CPU，提高了芯片的效率。GeForce256有四个图形纹理通道，每个通道在一个周期内处理两个像素纹理。其工作频率为1.20 MHz，全速可达480Mpixels/Sec。它支持SDRAM和DDR RAM，使用DDR的产品可以充分发挥GeForce256的性能。它的缺点在于采用了0.22微米的工艺，发热量比较高。
2000年，nVidia开发了第五代3D图形加速卡——Geforce 2，采用了0.18微米的工艺，不仅大幅降低了发热量，还将Geforce 2的工作频率提升到了200MHz。Geforce 2有四个图形纹理通道，每个通道在单个周期内处理两个像素纹理，DDR RAM用于解决显存带宽不足的问题。在Geforce 256的基础上，Geforce 2还拥有NSR(NVIDIA Shading Rasterizer)，支持逐像素明暗处理技术、S3TC、FSAA、Dot-3凹凸贴图和硬件MPEG-2动态补偿功能，全面支持微软DirectX 7。面对不同的市场分类，先后推出了低端的GF2 MX系列和面向高端市场的GF2 Pro和GF GTS。整个产品线让nVidia成为当之无愧的显卡霸主。
在3Dfx被nVidia收购之前，推出了Voodoo4/5。巫毒4 4500用了一个VSA-100芯片，巫毒5 5500用了两个VSA-100芯片，巫毒5 6000用了四个VSA-100芯片。不幸的是，由于种种原因，巫毒教
作为英伟达的主要竞争对手，ATI也是依靠T &；l技术打开市场。Leona失败后，ATI也推出了自己的T &；l芯片RADEON 256，RADEON也有像NVIDIA一样的高配和低配版本，完全硬件T &；l，Dot3和环境贴图凹凸贴图，还有两条纹理流水线，可以同时处理三个纹理。但最出彩的还是HYPER-Z技术，大大提升了RADEON显卡的3D速度，拉近了与GEFORCE 2系列的距离。ATI显卡也开始主导市场。
2000年的中低端市场，也有三叉戟的这款Blade T64。Blade XP的核心属于Trident首款256位图形处理器，采用0.18微米的制造工艺，核心时钟频率200 MHz，像素填充率达到1.6G，与Geforce2GTS处于同一水平，支持Direct X7.0等。遗憾的是，由于驱动程序和性能的原因，它无法得到用户的支持。
进入2001后，和台式机处理器市场的Intel、AMD一样，显卡市场演变成了nVidia和ATI争霸的局面。NVidia，随着新推出的Geforce 3系列占领众多市场，Geforce 3 Ti 500、Geforce 2 Ti、Geforce 3 Ti、Geforce MX分别定位于中、高、低三线市场。与GeForce 2系列显卡相比，GeForce 3显卡的主要改进是增加了可编程t &；l函数，可以为几乎所有的画面效果提供硬件支持。GeForce 3共有4个像素管道，填充速率最高可达每秒800兆像素。Geforce 3系列还有nfiniteFX顶点处理器、nfiniteFX像素处理器、Quincunx抗锯齿系统等技术。
作为对手，ATI镭龙8500/7500系列采用0.15微米工艺制造，包括6000万个晶体管，并采用了许多新技术(如Truform和Smartshader)。根据显卡的核/显存工作频率分为不同的档次——核/显存275/550MHz的标准版，核/显存250/500MHz的RADEON 8500LE，核/显存频率300/600MHz的Ultra版，中端的镭龙7500，低端的镭龙7200和7000。值得一提的是，镭龙8500还支持双头显示技术。
2002年，英伟达和ATI的竞争更加激烈。为了巩固在图形芯片市场的主导地位，nVidia推出了Geforce 4系列，分别是GeForce4 Ti4800、GeForce 4Ti4600、GeForce 4Ti400、GeForce 4Ti4200、GeForce4 MX 460、GeForce4 MX 440和GeForce4 MX 420。GeForce4 Ti系列无疑是性价比最高的，它的代号是NV25，主要针对当时的高端图形市场，是DirectX 8时代最强大的GPU图形处理器。芯片中的晶体管数量高达6300万，采用0.15微米工艺生产，采用全新PBGA封装。工作频率达到300MHz，650 MHz频率的DDR内存可以实现每秒49亿次采样。GeForce4 Ti内核内置了四个渲染管道，每个管道包含两个TMU(材质贴图单元)。Geforce 4系列从高到低横扫了整个显卡市场。
作为反击，ATI生产了R9700/9000/9500系列，首次支持DirectX 9，使其在与NVidia的竞争中抢占先机。R9700在速度和性能上首次超越英伟达。R9700支持AGP 8X和DirectX 9，核心频率300MHz，内存时钟550MHz。RADEON 9700实现了革命性的可编程硬件架构。它符合AGP 8X的最新标准，这是一种绘图用商品。它配备了8个每秒可处理25亿像素的绘画管道，4个并行几何处理引擎每秒可处理3亿个轨迹和光多边形。R9000是低端产品，R9500直接挑Ti4200。
同年，SiS发布了Xabre系列。它是首款AGP 8×显卡，全面支持DirectX 8.1，发布时相当抢眼。Xabre系列图形芯片采用0.15微米工艺，拥有四条像素渲染流水线，每条流水线有两个映射单元。理论上，它可以提供高达1200M像素/s的像素填充速率和2400m像素/s的材质填充速率..后来发布的Xabre600采用0.13微米工艺，主频和内存频率提升了不少，性能和GeForce4 Ti4200差不多。
2003年，显卡市场还是以N系列和A系列为主。NVidia的Gf FX 5800(NV30)系列有32位着色，彩色画面有质的提升。基于此，GeForce FX 5900增加了晶体管数量，降低了核心频率和内存频率，改用256B99v DDR，增加了内存带宽。下半年，推出了GF FX 5950/5700系列，以取代GF FX 5900/5600。ATI推出RADEON 9800/pro/SE/XT，凭借优越的性能和低廉的价格再次击败GF GX 5800。这一年市场上的主流产品有广发FX5600，广发FX5200，RADEON 9600，RADEON 9200。
2004年也是ATI大放异彩的一年，但它最大的功臣来自面向低端市场的镭龙9550。这款2004年性价比最高的显卡，让ATI成为低端市场的有力玩家。R9550基于RV350核心，采用0.13微米工艺，核心频率250MHz，显存频率400MHz，4条渲染流水线，1纹理单元，兼容64bit和128bit。这款产品是9600的降频版，但是可以改造成R9600，性价比很高。至于老对手的n卡，只推出了新产品GF FX 5900XT/SE，而与R9550处于同一竞争线上的5200、5500、5700LE系列，性能都不错，可惜价格没有优势，被R9550彻底打败。2004年让英伟达消沉了整整一年。
ATi从2005年开始被Nvidia打压，无论是1950 txt对7900GTX，2900XT对8800GTX，3870X2对9800GX2。在旗舰产品中，ATI一直处于劣势，但在2008年6月，ATi发布了RV770，无论从市场定价还是性能来看，都非常令人满意。特别是提升了AA上一张卡的性能，RV770的中端4850的价格让Nvidia措手不及。但是9800GTX一周内降价1000元，但是无论是性能还是价格都挡不住4850的攻势，4870随即发布。采用DDR5内存的RV770浮点运算能力达到1TB/s，虽然英伟达发布的旗舰版新酷睿GT200在性能上暂时领先，但与4870相比只有10%的性能差距，而且由于技术落后，成本过高，没有性价比。就在人们以为ATi放弃旗舰，准备走性价比路线的时候，ATi推出了R700，也就是4870X2。并且大幅提升了桥接芯片的性能，领先GTX280多达50-80%，而GTX280的核心面积太大，无法衍生出单卡和双核，于是ATI依靠单卡和双核重新夺回了性能之王。
但在2009年初，Nvidia凭借新款GTX295重新夺回了显卡性能的宝座。2009年9月22日，AMD正式发布业界首款DirectX 11显卡:ATI镭龙HD 5800系列:HD5870/5850，其中HD5870为ATI最新单核旗舰显卡，HD5870显卡采用RV870核心，主要竞争对手为GTX295。在NVIDIA最新的GT300显卡发布之后，AMD和NVIDIA在DX 11的新一轮竞争又将开始。