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这是一系列关于图形芯片、控制器和处理器的短文章中的第一篇,这些芯片、控制器和处理器改变了计算机图形(CG)行业的进程。用流行语来说,它们是颠覆性的设备,除了改变做事的方式外,这些芯片的应用使许多公司成功。讽刺的是,他们现在都走了。
在1982年,NEC改变了新兴的计算机图形市场的景观,就像PC被引入,这将是迄今为止专业和昂贵的计算机图形工业的主要变化。NEC信息系统,日本电气公司(现在的NEC)的美国分公司,引进了µPD7220图形显示控制器(GDC)(见图).这个项目开始于1979年,并在1981年2月的IEEE国际固态电路会议上发表了一篇关于它的论文。
在PC图形显示系统出现之前,有两种类型,一种是挂在IBM和DEC大型主机上的高端CAD系统,另一种是基于英特尔4004 CPU的低端微机系统,后者是PC的前身。
超大规模集成电路技术刚刚起步,晶体管数量惊人的设备,3万到4万个,用CMOS的前身NMOS制造出来。CMOS价格昂贵,而且具有更大的特征尺寸。NMOS芯片的栅极可以小到5微米。但他们为此付出的代价是耗电挑战。PD7220工作电压为5v,功率为1.5 W,采用40针陶瓷封装。
该芯片包含了所有CRT控制功能(称为CRTC),以及弧、线、圆和特殊字符的图形基元。由于GDC的复杂指令集、图形图形绘制和DMA传输能力,处理器软件开销被最小化。它支持一支光笔,可以驱动高达4兆的位图图形存储器,这在当时是相当多的。
在PD7220之前,每个图形设备都有自己的绘图基元库,其中最流行的是IBM的2250(1974)和泰克的4010(1972)。PD7220建立了一套易于使用的低级指令集,应用程序开发人员可以很容易地将这些指令嵌入到他们的程序中,从而加快了绘图时间。
这种芯片很快流行起来,并成为一些“哑”终端和一些图形终端的基础(“哑”终端是指不能编程,只显示图像和/或文本的终端)。该控制器可以支持1024 * 1024像素的分辨率和4个彩色平面。一些系统使用多个7220以获得更多的颜色深度。1983年6月,英特尔推出了82720,这是一款基于PD7220芯片的克隆产品。
直到1987年,PD7220才被更新的PD72120取代。看到了它的成功,以及计算机图形市场的新兴,日立和TI也在几年后推出了图形处理器。
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