VGA有很多层涵义，本来是用于代表一个分辨率（您可能不了解VGA，但应该知道QVGA代表什么），随后被普遍称为显示输出接口。为了输出VGA分辨 率、提供VGA输出接口，显卡和VGA就有了不解之缘，显卡被称为VGA Card是有历史原因的，如果您对此感兴趣的话，请慢慢看：

● 什么是VGA？

     VGA，Video Graphic  Array，视频图形阵列，表示一组点阵图形，长640像素宽480像素，最初能够输出640×480分辨率的接口叫做D-Sub，也被称作VGA接口， 它是一个15针的梯形插头，分3排每排5个，传输模拟信号。VGA的工作原理是将显存内以数字格式存储的图像（帧）信号在RAMDAC里经过模拟调制成模 拟高频信号，然后再输出到显示设备成像。

在这里，VGA代表显示输出接口

     VGA最初只支持在640×480的较高分辨率下同时显示16种色彩，也可以在320×240分辨率下可以同时显示256种色阶。随着时代的发展厂商们纷 纷在VGA基础上加以扩充，由此衍生出了一大批XXGA的称号，如今的VGA仅仅代表显示分辨率，与显示接口和显卡没有直接关系：

在这里，VGA家族代表显示分辨率

     QVGA，Quarter VGA，320×240；
     VGA，640×480；
     SVGA，Super VGA，800×600；
    XGA，Extended GA，1024×768；
     SXGA，Super Extended GA，1280×1024；
     WXGA，Wide Extended GA，1280×800；
    WXGA+，Wide Extended GA+，1440×900；
     WSXGA+，Wide Super Extended GA+，1680×1050；
     UVGA，Ultra VGA，1600×1200；
     WUXGA，Wide Ultra Extended GA，1920×1200；
     WQXGA，Wide Quad Extended GA，2560×1600；
     还有一些不常用的非标准分辨率此处省略

     可以看出，VGA家族就是代表一些分辨率，这些字母的排列组合在液晶显示器上最为常见，因为现在的显卡大都可以支持以上所有的分辨率，所以VGA一词对于显卡来说已经不重要了，那为什么还有很多人将显卡成为VGA Card呢？这是有历史原因的

● 显卡史前资料

     最早的显卡称为显示适配器，在“黑底白字”的DOS年代，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MDA（Monochrome Display  Adapter），只能区别出黑白两色。早期使用8080、8088一直到80286都是使用这种类型的显示适配器。它的功能极为简单，一般集成16KB显存，是不为人关注的电脑配件。

CGA显示屏很小，一般都集成在主机当中

     到了286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游戏到PC上来。因此出现了一种四色适配器，能认别三原色和黑白。当时这种适配器的效果是很差的，你能想像出只有三原色和黑 白的图像效果是什么样吗？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（Color Graphics  Adaptor，彩色图形适配器）。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，所以显卡尚未进入人们的视线。

当年的VGA-EGA转接头，用以兼容旧显示器

     CGA的分辨率太低，于是又有了EGA（Enhanced Graphics  Adapter，增强图形适配器），以上MDA、CGA、EGA三种标准都是以TTL数字信号输出。而之后的VGA标准采用了模拟信号输出，因而其彩色显 示能力大大加强了，原则上可以显示无穷多的颜色，因此VGA迅速成为了显示设备的标准，显卡也是从这一时代开始独立起来，成为真正意义上受到用户重视的显 卡，而不仅仅是一块默默无闻的芯片。

     VGA最初代表分辨率，在个人电脑的启蒙时代，能够输出VGA（640×480）这样的分辨率并不是一件容易的事情，VGA标准的出现对显示输出设备首次提出了较高要求，于是就催生了VGA Card，显卡正式诞生！

● 第一代显卡：VGA Card，支持256色显示，1988年

     最早的个人电脑只有IBM和其它一些竞争者的整机在售，不存在兼容机、组装机一说，所有的电脑配件都不会单独零售，因此一些图形公司（如ATI）都是默默无闻，其产品的唯一出路就是OEM。

     在1987年，ATI发售EGA Wonder和VGA Wonder家族显卡，使用了通用的ISA总线接口。这些显卡功能都比IBM  PC自身的显示装置好，EGA/VGA  Wonder是一种能用于市场上任何一种图形界面、软件和显示器的单卡，为传统个人电脑提供了更高速的图像，由此引起了个人电脑制造商和用户的重视！

ATI最早的VGA Wonder芯片

ATI VGA Wonder XL

     也就是从这个时候开始，就有了真正意义上的第一代显卡，它的名字叫VGA Card，代表产品就是ATI VGA  Wonder。ATI将Wonder这个词一直沿用至今，如大名鼎鼎的All in Wonder（已停产）和TV  Wonder，而VGA一词时至今日还是可以代表显卡。

● 第二代显卡：Graphics Card，支持Windows图形加速，1991年

     VGA  Card的唯一功能就是输出图像，真正的图形运算全部依赖CPU，所以当微软Windows操作系统出现后，PC开始不堪重负了。可能很多人难以理解图形 界面为什么会如此消耗资源，但您一定有过这样的经历：如果不装显卡驱动的话，比如在Windows安全模式下用鼠标拖动窗口，您会发现这个操作非常困难， 无论CPU多么强大都无济于事！

     1991年5月，ATI发布Mach8，这是ATI第一款优化微软Windows图形界面的显卡产品。ATI通过一颗专用的芯片来处理图形运算，从而将CPU解放了出来，让Windows界面运行起来非常流畅，从此图形化操作系统资源消耗大降、实用性大增。

Mach8代号为38800

ATI Graphics Ultra

     Mach8就是ATI 38800-1芯片，但Mach8显卡是由两颗芯片组成的，主芯片为上一代的VGA  Wonder XL 24（ATI  28800-6），负责显示输出，辅助芯片是Mach8专门加速Windows图形界面，通过双芯片的设计增强了绘图能力！

     为了与单纯具备显示功能的VGA Card相区别，具备图形处理能的显卡被称为Graphics Card，也就是图形加速卡，它加速了Windows的普及，让PC走进了图形化界面时代。

● 第三代显卡：Video Card，支持视频加速，1994年

     接下来个人电脑开始进入多媒体时代，2D图形处理已经难不倒Graphics Card了，但越来越多的视频图形解码让CPU（486时代）不堪重负，关键时刻显卡伸出了援助之手，集成了一些简单的视频解码器，让CPU长出一口气。

     1994年的Mach64是第一款为广为人知的多媒体芯片，Mach64硬件支持YUV-to-RGB颜色转换和硬件缩放。这样个人电脑能应付基本的AVI和MPEG-1播放，而不需要昂贵的专用硬件解码器，使得多媒体电脑的成本大幅下降。

Mach64硬件支持YUV-to-RGB

     之后，Mach64-VT从CPU接过了逐行扫描的工作，1996年的ImpacTV进一步支持800x600 VGA-to-TV编码，所有的这些产品并不是太昂贵。

S3 Trio64 V+，支持VCD（MPEG1）硬件加速

ATI 3D Rage II+，支持DVD（MPEG2）硬件加速

     同样的，为了与单纯具备图形加速能力的Graphics Card相区别，具备视频辅助解码的显卡被称为Video Card，也就是视频加速卡，这个称号曾被广泛使用，VCD和DVD时代很多显卡都具备视频辅助解码能力。

     现在已经是HDTV时代了，视频编码是非常复杂的H.264和VC-1，各大显示芯片厂商也与时俱进，无论集成显卡还是独立显卡，无论NVIDIA还是ATI，对于HDTV硬件加速的支持都相当重视！

● 第四代显卡：3D Accelerator Card，，1994年

     经过单色、彩色、2D、视频之后，3D图形时代终于来临了，3DFX旗下的Voodoo系列3D Accelerator Card异军突起，成为3D时代的王者，拥有一块3D加速卡成为那个时代的荣耀。

     3D加速卡的功能很单一，它不具备显示功能，需要搭配一块2D显卡来使用，因此成本很高而且使用起来不够方便，因此集2D显示和3D加速于一身的真正3D显示卡出现了。

Voodoo 2 SLI是3DFX最辉煌的时候，也是3D加速卡最火爆的时候

     早期的3D显卡大都不够成熟，比如ATI的第一款3D芯片被称为3D  Rage，它在3D、2D和视频方面的功能最全，可惜兼容性很差；NVIDIA的第一款产品NV1也拥有3D加速功能，还集成了声卡，可惜不支持D3D和GLIDE这两种主流的图形API，也不支持MPEG-1加速，因此没有实用价值。

3D时代激烈的竞争让S3和3DFX走向灭亡

     随后的情况相信很多人都了解了，不思进取的3DFX开始走多芯片道路，而后起之秀NVIDIA则凭借性能强大的单芯片TNT和TNT2系列显卡超越3DFX，随后的GeForce 256彻底终结3DFX，无序混乱的3D图形加速卡成为了一段值得缅怀的历史。

● 第五代显卡：GPU图形处理器，支持硬件T&L，1999年

     GeForce 256是一款划时代的产品，NVIDIA将其称为第一款GPU（Graphic Processing  Unit，图形处理器），显示芯片上升到了与CPU（Center Processing  Unit，中央处理器）同样的高度，虽然当时显卡的作用还没受到足够多的重视，但随着时间的推移GPU这个词被赋予了更多的含义。

第一颗GPU、GeForce 256（NV10）

     GeForce  256是被作为一个图形处理单元(GPU)来设计的，GPU是一个单芯片处理器。它有完整的转换、光照、三角形设置和渲染引擎(分别 为:Transform、Lighting、Setup、Rendering)等四种3D处理引擎，一些以前必须由CPU来完成的图形运算工作现在可以由GeForce256  GPU芯片独立完成，大多数情况下具有完整的传输和光照相引擎的GPU运算速度比CPU快2-4倍，同时也有效地减轻了CPU的浮点运算负担，减少了对CPU的依赖性。

GPU支持硬件T&L（Transform and Lighting）

     随后的图形市场成为NVIDIA和ATI的天下，ATI提出了VPU（Virtual Processing  Unit，视觉处理器）的概念，其实VPU和GPU代表着同样的东西，也就是两家的显示芯片，这两种称号的呼声随着两大图形巨头的实力变化而此消彼 长，VPU在9800/X800时代的上镜率很高，而GPU的使用率则是持续高速增长。

如今ATI已经默认了GPU这个称号，很少提到VPU了

     NVIDIA在GeForce  6/7/8三代产品中连续保持强劲势头，市场占有率节节攀升，GPU和VPU之争也开始分出高下，GPU渐渐的被越来越多的人所接受，而VPU这个词除了 一些老玩家还记得之外，恐怕也就是ATI显卡在驱动弹出VPU  Recovery警告时会被重视，如今在AMD/ATI的官方演示文稿中，VPU一词已经很少出现，GPU成为了事实上的标准用语，VPU则渐渐的被遗 忘。

● 现代和未来显卡：GPGPU通用处理器，支持几何着色、物理加速、高清解码、科学计算……

     从GeForce和Radeon系列显卡开始，就属于现代显卡的范畴了，每一代GPU的发展都会让渲染能力大增，支持新的图形API（DX7、8、9、10），以及更多的附加功能。

     事实上，回顾前面五代显卡的发展，每一代有了革命性进步的显卡都会从CPU手里剥夺一些功能，或者说是帮助CPU处理它并不擅长的工作，现在就来简单回顾一下：

     VGA Card：640×480分辨率彩色图形显示，单纯的输出图像
     Graphics Card：支持图形界面加速，减轻CPU负担
     Video Card：支持视频解码加速，减轻CPU负担
     3D Accelerator Card：支持3D图形渲染，3D技术走向普及
     GPU：支持坐标转换和光源处理，消除3D渲染的瓶颈

     如今到了DX10时代，GPU除了在图形渲染能力和指令方面得到增强之外，又多了一项新的功能——Geometry  Shader（几何着色），第一次允许程序在图像处理器中创建新数据。这一革命性的事件使得GPU在系统中的角色由只可处理已有数据的处理器变成了可以以 极快速度既可处理又可生成数据的处理器。在以前图形系统上无法实现的复杂算法现如今变成了现实。

未来GPU可以处理更多的指令

     而且，无论NVIDIA还是ATI，新一代GPU都采用了统一渲染架构，庞大的流处理器成为GPU的核心模块，流处理器不但可以处理器像素、顶点和几何着色，在未来如果有了API的支持，GPU就可以执行更多的非图形指令！

GPU的浮点运算能力和CPU不在一个数量级

     目前来看，GPU已经能够支持高清视频加速以及物理加速这两项新的功能，随着NVIDIA和AMD GPGPU技术的发展，更多的科学计算任务被安排给GPU计算，因为GPU强大的浮点运算能力比CPU的执行效率更高。

GPU正在朝着非图形领域、多元化方向发展

     当然，任何硬件都需要软件的支持才能发挥出应有的效能，GPU的前景是广阔的，但发展是曲折的。GPU不仅仅是一颗3D图形处理器，它不是只能用于玩游 戏，未来GPU更多实用的功能将会被开发出来，比如大型文档加速、视频转换、编码、查毒杀毒、压缩解压……没有做不到只有想不到！