2.1. Placas de Video

A primeira placa de vídeo a ser comercializada foi lançada pela companhia IBM juntamente com o primeiro IBM PC em 1981. O dispositivo de vídeo, que seguia a especificação MDA (Monochrome Display Adapter), era capaz de trabalhar apenas no modo texto, apresentando 80x25 linhas por vez, na tela do monitor. Ele também possuía 4KB de memória e trabalhava duas cores de pixel: a do fósforo do monitor e preto. Um exemplo de computador da época é mostrado na Figura 1.

Com o passar do tempo várias especificações de placas de video surgiram, cada uma com alguns avanços quanto à definição e memória em relação às anteriores.

Em 1985, a companhia Amiga lançou o primeiro computador Commodore, que possuía um co-processador dedicado à rápida transferência de dados dentro da memória do computador. Tal dispositivo, denominado blitter, era capaz de copiar uma grande quantidade de dados de uma área de memória à outra em paralelo à CPU. O nome blittler tem sua origem no acrônimo BLIT (BLock Image Transfer) e era usado principalmente para movimentar grandes imagens bitmap dentro do espaço de memória.

Pouco tempo depois, no começo de 1987, a IBM lança o IBM 8514, que foi o primeiro computador a possuir tanto um dispositivo blitter quanto um hardware dedicado ao tratamento de primitivas 2D.

2.2. Primeira Geração de GPUs

A primeira geração de GPUs, que inclui as placas NVidia TNT2, ATi Rage e 3dfx Voodoo3, foram lançadas entre 1991 e 1998 e eram capazes de rasterizar triângulos pré-transformados e aplicar uma ou duas texturas sobre os mesmos. Estas placas também implementavam o conjunto de funcionalidades definidas pelo DirectX 6 e OpenGL 1.0. Apesar de liberarem a CPU de grande parte do processamento de objetos 2D e 3D, estas GPUs ainda não eram capazes de realizar transformações sobre os vértices dos objetos 3D e possuíam um conjunto bastante limitado de operações matemáticas que podiam ser executadas sobre as texturas a fim de definir as cores dos pixels durante o processo de rasterização.

2.3. Segunda Geração de GPUs

Entre os anos de 1999 e 2000, surgiram as GPUs de segunda geração, dentre elas: NVidia GeForce 256 e GeForce2, ATI Radeon 7500 e S3 Savage 3D. Tais GPUs eram capazes de realizar transformações e efeitos de iluminação (T&L) sobre os vértices dos objetos 3D, liberando a CPU de tal carga de processamento. Nesta mesma época, os padrões OpenGL e DirectX 7 também passaram a suportar T&L via hardware. O conjunto de operações matemáticas expandiu-se um pouco, passando a suportar cube mapping e operações com sinal, mas continuou bastante limitado.

2.4. Terceira Geração de GPUs

A terceira geração de GPUs foi bastante curta e restringiu-se às GPUs lançadas em 2001, como, por exemplo, as NVidia GeForce3 e GeForce4 Ti, a GPU do Microsoft Xbox e as ATI Radeon 8500. Esta foi a primeira geração a permitir a execução, na própria GPU, de programas para transformação de vértices (Vertex Shaders). Sendo assim, ao invés de oferecer suporte em hardware dos modos de iluminação e transformação especificados pelas bibliotecas OpenGL e DirectX 7, estas GPUs deixavam a aplicação especificar qual era a seqüência de operações a ser realizada sobre os vértices. Elas também possuíam mais opções de configuração de processamento dos pixels, mas, como este passo ainda não era programável, esta geração costuma ser considerada uma geração de transição.

2.5. Quarta Geração de GPUs

A quarta geração de GPUs, que compreende as GPUs lançadas entre os anos de 2002 e 2005, como é o caso da família NVidia GeForce FX e ATI Radeon 9700, permitiam tanto a programação de vértices quanto a de fragmentos (pixel shaders). Foi com esta geração de placas que surgiu o "C for graphics", mais conhecido como Cg, desenvolvido pela NVidia, uma linguagem de programação baseada em C e voltada para a implementação de vertex programs e fragment programs que veremos mais adiante.

2.6. Quinta Geração de GPUs

Esta geração compreende todas as GPUs lançadas a partir de 2006, cuja principal característica é a arquitetura unificada de processamento e um pipeline cíclico. Exemplos de placas que apresentam tais características são NVidia GeForce 8800 e GeForce 200 e ATI Radeon HD. Estas GPUs também possuem suporte à linguagens de programação de mais alto nível que o Cg como, por exemplo, o CUDA no caso da NVidia. Mais informações a respeito da arquitetura destas GPUs modernas podem ser vistas na seção seguinte.

Especificação	Ano	Modo Texto	Modo Gráfico	Cores	Memória
MDA	1981	80x25	-	2	4KB
CGA	1981	80x25	640x480	4	16KB
HGC	1982	80x25	720x348	2	64KB
EGA	1984	80x25	640x350	16	256KB
IBM 8514	1987	80x25	1024x768	256	-
MCGA	1987	80x25	320x200	256	-
VGA	1987	80x25	640x480	256	256KB
SVGA	1989	80x25	800x600	256	512KB
XGA	1990	80x25	1024x768	65536	2MB