Os chips gráficos podiam desenhar mas não calcular, até que a Xbox chegou. Os gráficos de consoles vinham de chips dedicados de função fixa por mais de duas décadas, até que a primeira Xbox estourou na cena em 2001 com uma GPU de PC por dentro. Aqueles de nós que jogamos em consoles precoces como a NES provavelmente encontramos algumas particularidades familiares com esses chips de função fixa: Por exemplo, quando muitos Goombas se alinhavam na mesma linha em Super Mario Bros., alguns começavam a piscar. Esse é o limite rígido de oito sprites por linha de varredura da NES; o chip descarta tudo além de oito, e o jogo alterna quais são mostrados.
Na NES, era a unidade de processamento de imagem Ricoh 2C02 que renderizava os gráficos do jogo. Um chip bastante rudimentar, ele não podia executar nenhum código. Em vez disso, ele pegava as obras de arte em azulejos do cartucho e um par de tabelas de pesquisa da memória e as transformava em um sinal de TV, uma linha de varredura de cada vez. Esse arranjo — um gerador de imagens dedicado alimentado pela CPU — é como a maioria das consoles renderizava seus gráficos desde o final dos anos 1970 até os anos 2000.
Quando a primeira Xbox da Microsoft saiu em novembro de 2001, ela não se parecia muito com nenhuma console anterior. Em vez disso, ela foi construída em torno de um Intel Pentium III e um chip gráfico que a NVIDIA fez especialmente para ela, baseado no Ge Force 3. O Ge Force 3 havia sido anunciado apenas naquele fevereiro, e era a primeira GPU que permitia que os desenvolvedores programassem seus próprios shaders de pixels e vértices.
Ao contrário da NES, a anterior Atari 2600 fazia com que a CPU também manipulasse os gráficos. Porque seu adaptador de interface de TV não tinha buffer de quadro, o processador precisava fornecer novos valores ao chip para cada linha de varredura desenhada pelo feixe. Apenas cinco anos antes, em 1972, a Magnavox Odyssey não tinha processador ou memória, ponto final, desenhando seus pontos e linhas com lógica discreta de diodo e transistor. Todas essas máquinas foram projetadas em torno de um CRT, o que é parcialmente por que os jogos retrô parecem melhores em velhas TVs CRT.
O silício personalizado da Play Station 2 compartilhava a carga de trabalho. Sony mostrou os chips da PS2 em março de 1999. A CPU era o Emotion Engine, um projeto de 128 bits que Sony construiu com Toshiba, e os gráficos iam para um chip separado chamado Graphics Synthesizer. Nos consoles finais, os dois operavam a cerca de 295 MHz e 147 MHz. O Graphics Synthesizer não realizava nenhum trabalho de geometria, porém. Quando um triângulo chegava a ele, já tinha sido colocado dentro do quadro, e tudo o que o chip precisava fazer era preenchê-lo com cor e textura. O trabalho de geometria acontecia de volta no Emotion Engine, em duas unidades vetoriais. A CPU podia dar tarefas ocasionais a VU0, enquanto VU1 principalmente rodava as transformações 3D que transformavam os modelos de um jogo em triângulos na tela. Os engenheiros de Sony e Toshiba disseram que uma única unidade vetorial podia gerenciar 85 milhões dessas transformações por segundo.
Embora nenhuma duas consoles fossem iguais, muitas das primeiras consoles 3D também compartilhavam a carga gráfica entre múltiplos chips. Interessantemente, Sony havia usado o termo GPU para a GPU da Play Station de 1994, projetada por Toshiba. Isso é cinco anos antes de a NVIDIA comercializar o Ge Force 256 como a primeira GPU do mundo. Mas a definição operacional de uma GPU moderna, um chip que executa pequenos programas escritos pelo jogo, só veio com o Ge Force 3 no início de 2001.
A Xbox original e tudo depois disso...
Fonte: Engadget · Resumido por HeadlinesBriefing