اولین کارت گرافیک در سال 1981 توسط شرکت IBM به بازار عرضه شد. این نوع کارت به صورت تک رنگ و با نام اختصاری MDAS ارائه گردید. رنگ نوشته در این حالت سفید یا سبز و زمینه سیاه بود. صفحات نمایشگری که از این کارت ها استفاده می کردند، متنی بود. بعد از آن کارت های چهار رنگ HGC در بازار عرضه شد و مدتی بعد کارت های 8 رنگ CGA و کارت های 16 رنگ EGA تولید شدند. شرکت IBM در سال 1978 کارت VGA را تولید کرد. این نوع کارت ها 256 رنگ را نشان می دادند. سپس کارت های SVGA عرضه شدند. گفتنی است هر چه تعداد رنگ و وضوح تصویر افزایش یابد کارت گرافیک بهتر خواهد بود. کارت های گرافیکی به راحتی به سیستم متصل می شوند. کارت های جدید از طریق پورت AGP و کارت های قدیمی از طریق اسلات های ISA و یا PCI بر سیستم متصل می شدند.

برای اینکه بتوان در صفحه نمایش رایانه، تصویرهای مربوط به داده ها و اطلاعات را مشاهده کرد باید ارتباطی بین مادربرد و نمایشگر برقرار شود، به همین دلیل کارت گرافیکی در یکی از شکاف های توسعه مادربرد قرار می گیرد یا یک کابل به مادربرد وصل می شود و نمایش اطلاعات روی صفحه را کنترل می کند. کارت گرافیکی در رایانه دارای جایگاه خاصی است. در بیشتر رایانه ها، کارت گرافیکی اطلاعات دیجیتال را برای نمایش توسط نمایشگر به اطلاعات آنالوگ تبدیل می کند. در واقع نقاط تشکیل دهنده تصویر روی نمایشگر پیکسل نام دارند. هر پیکسل یک رنگ را نمایش می دهد. در نمایشگرهای مکینتاش هر پیکسل دارای دو رنگ است (سفید و سیاه). در بعضی نمایشگر های امروزی هر پیکسل دارای 256 رنگ است. در بیشتر صفحات نمایشگر، پیکسل ها به صورت تمام رنگ (True Color) و دارای 16/8 میلیون حالت مختلف هستند. کارت گرافیکی یک برد مدار چاپی به همراه حافظه و یک پردازنده اختصاصی دارد. پردازنده محاسبات مورد نیاز گرافیکی را انجام می دهد. کارت های گرافیکی با نام های زیر شناخته می شوند: کارت ویدیوئی، کنترل گر گرافیکی یا ویدئویی، آداپتور گرافیکی یا ویدئویی، شتاب دهنده گرافیکی یا ویدیوئی.

کارت گرافیکی از بخش های اساسی تشکیل شده است که از جمله آن می توان به موارد زیر اشاره داشت.

? حافظه:

یکی از مهم ترین اجزای کارت گرافیکی است. حافظه رنگ مربوط به هر پیکسل را نگهداری می کند. در ساده ترین حالت (دو پیکسل سیاه و سفید) به یک بیت برای ذخیره سازی رنگ هر پیکسل نیاز دارد با توجه به اینکه هر بایت شامل هشت بیت است، نیاز به 80 بایت برای ذخیره سازی رنگ مربوط به پیکسل های موجود در یک سطر در روی صفحه نمایشگر و 38400 بایت حافظه به منظور نگهداری تمام پیکسل های قابل مشاهده روی نمایشگر خواهد بود.

? اینترفیس رایانه:

اینتر فیس با اتصال کارت گرافیکی به گذرگاه مربوطه روی برد اصلی، محتویات حافظه را تغییر می دهد. در این حالت رایانه سیگنال ها را از طریق گذرگاه برای تغییر محتویات حافظه ارسال می کند.

? اینترفیس ویدئو:

این قسمت سیگنال مورد نیاز برای مانیتور را می سازد. کارت گرافیکی سیگنال های رنگی را تولید می کند و باعث حرکت اشعه در CRT می شود. در واقع کارت گرافیکی تمام حافظه مربوطه را بیت به بیت اسکن می کند. سیگنال های مورد نظر جهت هر پیکسل موجود برای هر خط ارسال و در نهایت یک پالس افقی Sync ارسال می گردد، عملیات فوق برای 480 خط تکرار و در پایان یک پالس عمودی Sync ارسال خواهد شد. کارت های گرافیکی ساده frame Buffer نامیده می شود. این نوع کارت یک Frame از اطلاعات را نگهداری می کند. ریزپردازنده رایانه مسوول بهنگام سازی هر بایت در حافظه کارت گرافیک است. در صورتی که عملیات گرافیکی پیچیده ای وجود داشته باشد، ریزپردازنده مدت زیادی را صرف بهنگام سازی حافظه کارت می کند. بنابراین برای سایر عملیات زمانی باقی نخواهد ماند.

به عنوان نمونه اگر یک تصویر سه بعدی دارای 15 هزار ضلع باشد، ریزپردازنده باید هر ضلع را رسم و عملیات مربوط را در کارت انجام دهد بنابراین این عملیات نیاز به زمان زیادی دارد در صورتی که کارت های گرافیکی جدید حجم عملیات مربوط به پردازنده را به شدت کاهش می دهد. این نوع کارت های جدید دارای یک پردازنده قوی هستند که مختص این عملیات ساخته شده است که با توجه به نوع کارت گرافیک پردازنده می تواند یک کمک پردازنده گرافیکی یا یک شتاب دهنده گرافیکی باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی همزمان فعالیت کرده و زمانی که از شتاب دهنده گرافیک استفاده می شود دستورات لازم از طریق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده سایر کارها را انجام می دهد. در سیستم های کمک پردازنده درایو کارت گرافیک عملیات مربوط به کارهای گرافیکی را به طور مستقیم برای پردازنده کمکی گرافیکی ارسال می کند. در سیستم های شتاب دهنده گرافیکی درایو کارت گرافیک در ابتدا همه چیز را برای پردازنده اصلی ارسال می کند. سپس پردازنده اصلی شتاب دهنده گرافیک را هدایت می کند.