Näytönohjainten historia & markkinatilanne
Näytönohjainten historia ulottuu vuoteen 1981, jolloin IBM julkaisi ensimmäisen IBM PC -tietokoneen myötä MDA-näytönohjaimen, joka oli nykypäivän laitteisiin verrattuna hyvin alkeellinen. Tekstipohjainen laite oli varustettu neljän kilotavun muistilla ja kykeni esittämään ruudulla yhdellä värillä 80 saraketta ja 25 riviä merkkejä. 1980-luvun loppuun mennessä näytönohjaimet olivat kehittyneet siinä määrin, että ne kykenivät tuottamaan SVGA-tasoista 1024×768-resoluutioista kuvaa 8-bittisenä eli 256 värillä.
1984 IBM julkaisi yhden markkinoiden ensimmäisistä näytönohjaimista, joka kykeni kiihdyttämään 2D-tilan ohella myös 3D:tä. Näytönohjain tuki 256 väriä ja 640×480-resoluutiota 60 hertsin virkistystaajuudella. Yli 4000 dollarin hinta ja heikko ohjelmistotuki eivät kuitenkaan nostaneet sitä suureen suosioon.
3D-kiihdytyksellä tarkoitetaan kolmiulotteisen kuvan renderöimistä kuvaruudulle käyttämällä näytönohjaimen grafiikkapiiriä sen sijaan, että siihen käytettäisiin yleiskäyttöisempää prosessoria. Samalla sillä tarkoitetaan, että renderöinti tapahtuu rinnakkaisesti suorittamalla useita käskyjä samaan aikaan rautakiihdytettynä, eikä ohjelmistokiihdytettynä, jolloin käskyjä suoritetään useimmiten yksi kerrallaan.
1991 S3 julkaisi 86C911-grafiikkapiirin, joka tuki ensimmäisenä yhden piirin ratkaisuna 2D-kiihdytystä, ja vuonna 1995 esiteltiin ensimmäiset kuluttajille suunnatut näytönohjaimet, jotka hallitsivat myös 3D-kiihdyttämistä. Aallonharjalla kulkivat muun muassa ATI, S3, Matrox ja Cirrus Logic, mutta kaksi vuotta myöhemmin 3dfx-niminen yritys loi perustan nykyaikaisille näytönohjaimille Voodoo-tuoteperheellään. Suosion saattelemana 3dfx:n varpaille astui samaan markkinarakoon myös muun muassa NVIDIA TNT- ja TNT2-tuoteperheiden näytönohjaimillaan. 3D-grafiikkapiirien yleistymistä vauhdittavat uudet kuluttajille suunnatut pelikonsolit, kuten Sony Playstation ja Nintendo 64, jotka tukivat 3D-grafiikan kiihdyttämistä.
Siirryttäessä kohti vuosituhannen vaihdetta näytönohjainten merkitys varsinkin pelikäytössä korostui entisestään ja niiden kehittyessä käytössä olleen PCI-väyläarkkitehtuurin 133 Mt/s:n kaistanleveydestä tuli rajoittava tekijä. Intel ratkaisi ongelman kehittämällä 266 Mt/s:n kaistanleveyden tarjonneen AGP 1.0:n. AGP-standardi päivittyi neljään otteeseen ja viimeisimmäksi jäänyt 3.5-versio tarjosi 2133 Mt/s:n kaistanleveyden. 2000-luvun alussa NVIDIA dominoi erillisnäytönohjainmarkkinoita GeForce-tuoteperheen näytönohjaimilla, mutta nykypäivänä tilanne on hyvin tasainen NVIDIAn ja sen pahimman kilpakumppanin AMD:n kesken. Edeltävässä kappaleessa mainittu ATI siirtyi yritysoston myötä prosessoreita valmistavalle AMD:lle vuonna 2006 ja NVIDIA osti 3dfx:n konkurssista jääneet rippeet vuonna 2002.
Nykypäivän näytönohjaimet ovat kehittyneet entistä enemmän GPGPU-suuntaan tarjoamalla massiivisen määrän Shader-prosessoreita, joita NVIDIA kutsuu CUDA-ytimiksi ja AMD Stream-prosessoreiksi. Molemmat valmistajat tarjoavat näytönohjaimia, jotka tukevat uusimpia DirectX 11- ja OpenGL 4.2 -rajapintoja. Väyläarkkitehtuuri on siirtynyt PCI:stä AGP:n kautta sarjatyyppiseen PCI Expressiin, jonka nykyisin yleisimmin käytettävä 2.0-standardi tarjoaa PCI Express x16 -liitännän myötä molempiin suuntiin kahdeksan gigatavun kaistanleveyden sekunnissa.
Rajapintojen osalta Khronos Groupin kehittämä ilmainen OpenGL oli aluksi 1990-luvun alussa käytössä ainoastaan ammattikäytössä, mutta vuosikymmenen loppua kohti rajapinnan käyttö yleistyi myös kuluttajapuolella. Vuosikymmenen lopulla OpenGL sai kilpailijan Microsoftin DirectX:stä, joka on kokoelma ohjelmarajapintoja ja käsittää tuen muun muassa 2D- ja 3D-grafiikkakiihdytykselle. Tähän päivään mennessä OpenGL on edennyt 4.2-versioon ja DirectX 11-versioon. DirectX:n eri versiot ovat onnistuneet 2000-luvun puolella haalimaan itselleen suurimman osan markkinoista.
Näytönohjainten markkinatilanne
Grafiikkapiirien toimitusmäärät ovat kasvaneet jatkuvasti ja yli kaksinkertaistuneet vuodesta 2003 vuoteen 2010 mennessä. Siinä missä vuonna 2003 piirejä toimitettiin kaikkien eri valmistajien toimesta yhteensä 217,1 miljoonaa kappaletta, vuonna 2006 piirejä toimitettiin jo yli 300 miljoonaa kappaletta ja vuonna 2010 yli 400 miljoonaa kappaletta.
Jon Peddie Research -tutkimusyhtiön julkaisemat grafiikkapiirimarkkinoiden prosentuaalista kasvua osoittavat lukemat kertovat markkinoiden kasvavan vuosi vuodelta. Vuodesta 2003 lähtien ainoastaan vuonna 2008 kasvu jäi alle 10 prosentin, mikä on seurausta kyseisen vuoden finanssikriisistä. Markkinat ovat elpyneet nopeasti ja vuonna 2009 kehitystä tapahtui 11,0 ja sitä seuraavana vuonna 4,3 prosenttia.
Grafiikkapiirivalmistajista Intel oli vuoden 2010 viimeisellä neljänneksellä markkinoiden suurin tekijä 52,5 prosentin markkinaosuudella. AMD oli listan toinen 24,2 prosentin osuudella ja NVIDIA kolmas 22,5 prosentin osuudella. Kolme suurinta valmistajaa hallitsevat markkinoita käytännössä täysin, sillä Jon Peddie Researchin julkaisemista tiedoista selviää, että Matroxin, SiS:n ja VIA/S3:n osuudet jäävät ainoastaan 0,1; 0,0 ja 0,8 prosenttiin.
Tilannetta vääristää hieman se seikka, että Intel saavuttaa markkinajohtajan aseman omiin piirisarjoihinsa ja prosessoreihinsa integroiduilla grafiikkaohjaimilla. Kyseiset grafiikkaohjaimet tarjoavat huomattavasti heikomman suorituskykytason kuin erillisnäytönohjaimet, joista AMD:n ja NVIDIAn markkinaosuudet kertyvät suurimmaksi osin. Pelkästään erillisnäytönohjainmarkkinoita tutkiessa markkinoilla on ainoastaan kaksi suurta valmistajaa, AMD ja NVIDIA.
