All’inizio degli anni ’80 ,il PC è principalmente una piattaforma orientata al testo.
Il Monochrome Display Adapter (MDA) visualizza esclusivamente caratteri in alta nitidezza e stabilità, senza modalità grafiche e con un’interfaccia pensata per applicazioni d’ufficio. Nello stesso anno, il Color Graphics Adapter (CGA) introduce il colore e alcune modalità grafiche a bassa risoluzione e palette limitate: soluzioni sufficienti ad abilitare i primi videogiochi e, più in generale, a dimostrare che il PC può operare anche come dispositivo visuale oltre che testuale.
IBM Color Graphics Adapter (Foto: Malvineous - Own work, CC BY-SA 4.0, via wikimedia)
Nel 1984 la Enhanced Graphics Adapter (EGA) amplia le possibilità: fino a 16 colori e risoluzioni più elevate, caratteristiche che incontrano le esigenze delle prime applicazioni CAD. Nel 1987 la Video Graphics Array (VGA) consolida un riferimento di fatto: 640×480 come risoluzione “standard” per l’uso generale, 256 colori in specifiche modalità molto diffuse e un connettore DE-15 che verrà adottato su larga scala.
La compatibilità con gli standard precedenti favorisce la migrazione delle applicazioni e accelera l’adozione.
IBM EGA con 64KB di memoria (Foto: Vlask - Own work, CC BY-SA 3.0, via wikimedia)
A questo livello “funzionale” di standard si affianca presto una stratificazione industriale guidata da VESA (Video Electronics Standards Association): in un primo momento compaiono le VESA BIOS Extensions (VBE), che forniscono un’interfaccia uniforme alle modalità Super VGA per i software, riducendo la frammentazione tra produttori.
Successivamente, per rispondere ai limiti di banda dei sistemi 486, viene introdotto il VESA Local Bus (VLB), un canale dedicato a incrementare il throughput tra CPU e frame buffer nelle configurazioni di fascia alta dell’epoca.
Con la diffusione di Windows 3.x e delle interfacce grafiche, emergono requisiti prestazionali specifici: spostamento e ridisegno di finestre, scorrimento di testi e liste, trascinamento di icone, overlay video. Queste operazioni, ripetitive e a forte componente di memoria, se gestite dalla sola CPU generano colli di bottiglia.
Ne consegue la nascita degli acceleratori 2D: sulle schede video compaiono motori dedicati a BitBLT, tracciamento linee, riempimenti di pattern e conversioni di colore, che eseguono localmente nella VRAM le copie e le composizioni di blocchi grafici, alleggerendo la CPU e migliorando la responsività dell’interfaccia.
Il mercato si popola di fornitori specializzati. Cirrus Logic (serie CL-GD54xx) presidia l’ampia fascia OEM con soluzioni economiche e driver diffusi, mentre Trident (es. TGUI 9440/9680) diventa sinonimo di entry-level funzionale per i desktop di larga diffusione.
Scheda video VGA "Nitro 64v" della STB Systems, basata sul processore Cirrus Logic CL-GD5446 (versione con bus PCI) - (Foto: Alessio Sbarbaro User_talk:Yoggysot - Opera propria, CC BY-SA 3.0, via wikimedia)
Tseng Labs (ET4000, ET6000) è apprezzata per l’elevato throughput su DOS e prime GUI, Oak Technology copre l’estremo basso della gamma con prodotti essenziali ed S3 (Vision, Trio) integra RAMDAC e un solido motore 2D con overlay video, soluzione equilibrata per gli OEM. Sulla scena è presente anche Matrox (Millennium) che si distingue per la qualità del segnale in 2D, con particolare cura al percorso analogico e alla leggibilità del testo.
In parallelo evolve la memoria video: dalla DRAM convenzionale si passa alla VRAM a doppia porta (lettura e scrittura concorrenti), fino alla WRAM proprietaria di Matrox, ottimizzata per l’uso grafico.
Nella fase di transizione verso bus più moderni compaiono SGRAM e SDRAM, che allineano la memoria grafica alle tecnologie di sistema garantendo frequenze più elevate e temporizzazioni più prevedibili. L’evoluzione dei bus segue un percorso analogo: ISA costituisce il collo di bottiglia iniziale, VLB offre un aumento di banda mirato sui 486, pur con limiti di robustezza e PCI che si afferma come interconnessione generica ad alte prestazioni, preparando il terreno per le generazioni successive.
Quick Technology VLB Multi I/O Controller for Harddisk (SCSI-2 and IDE) and Floppy Disk (Foto: Konstantin Lanzet, via wikimedia)
Anche il software si adegua, a partire dalle API di Windows (GDI, in seguito DirectDraw) che espongono astrazioni coerenti con gli acceleratori 2D, incoraggiando gli sviluppatori a delegare alle unità hardware le operazioni di copia e composizione dei pixel.
In questo contesto i driver diventano un elemento competitivo centrale: la qualità dell’esperienza dipende da stabilità, copertura funzionale e manutenzione del software di supporto. La scheda grafica evolve così da semplice insieme di componenti a soluzione integrata (hardware più stack software) contrattualizzata con il sistema operativo.
Intorno al 1995, il PC ha acquisito la capacità di gestire l’interfaccia grafica in modo fluido e prevedibile: finestre, scroll, overlay video e resa del testo raggiungono una maturità adeguata per gli ambienti d’ufficio e domestici. Il tutto, ovviamente, trova espressione in Windows 95.
Sul piano concettuale si afferma un principio chiave: spostare il calcolo vicino ai dati (in questo caso, nella memoria video) consente di eliminare colli di bottiglia e aumentare l’efficienza complessiva.
È la premessa immediata alla successiva transizione verso la grafica 3D, nella quale l’elaborazione specializzata verrà estesa dalla composizione 2D al modello geometrico e illuminotecnico della scena.