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TARJETAS GRAFICAS

GPU

La GPU, —acrónimo de «graphics processing unit», que significa «unidad de procesamiento gráfico»— es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las funciones 3D. La mayor parte de la información ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las características de la GPU, pues constituye la parte más importante de la tarjeta. Tres de las más importantes de dichas características son la frecuencia de reloj del núcleo, que en 2010 oscilaba entre 500 MHz en las tarjetas de gama baja y 850 MHz en las de gama alta, el numero de procesadores shaders y el número de pipelines (vertex y fragment shaders), encargadas de traducir una imagen 3D compuesta por vértices y líneas en una imagen 2D compuesta por píxeles.

Memoria RAM Gráfica

Tecnología

Frecuencia (MHz)

Ancho de banda (GB/s)

GDDR

166 - 950

1,2 - 30,4

GDDR2

533 - 1000

8,5 - 16

GDDR3

700 - 1700

5,6 - 54,4

GDDR4

1600 - 1800

64 - 86,4

GDDR5

3200 - 7000

24 - 448

Según la tarjeta gráfica está integrada en la placa base (normalmente de bajas prestaciones) o no, utilizará la memoria RAM propia del ordenador o dispondrá de una dedicada. Dicha memoria es la memoria de vídeo o VRAM. Su tamaño oscila actualmente entre 256 MB y 4 GB. La memoria empleada en 2010 estaba basada en tecnología DDR, destacando GDDR2, GDDR3,GDDR4 y GDDR5, en especial GDDR2, GDDR3 y GDDR5. La frecuencia de reloj de la memoria se encontraba entre 400 MHz y 4,5 GHz (efectivos).

Samsung ha conseguido desarrollar memorias GDDR5 a 7GHZ, gracias al proceso de reducción de 50 nm, permitiendo un gran ancho de banda en buses muy pequeños (incluso de 64 bits)

Una parte importante de la memoria de un adaptador de vídeo es el Z-Buffer, encargado de gestionar las coordenadas de profundidad de las imágenes en los gráficos 3D.

 RAMDAC

El RAMDAC es un conversor de señal digital a analógico de memoria RAM. Se encarga de transformar las señales digitales producidas en el ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor. Según el número de bits que maneje a la vez y la velocidad con que lo haga, el conversor será capaz de dar soporte a diferentes velocidades de refresco del monitor (se recomienda trabajar a partir de 75 Hz, nunca con menos de 60). Dada la creciente popularidad de los monitores digitales el RAMDAC está quedando obsoleto, puesto que no es necesaria la conversión analógica si bien es cierto que muchos conservan conexión VGA por compatibilidad.

Funcionamiento de las tarjetas gráficas 2D

 

Las tarjetas gráficas tradicionales 2D son capaces de procesar imágenes 3D por emulación por software, aunque con resultados de baja calidad y con una desesperante lentitud, de modo que el cálculo y la generación de las imágenes en 3D (RENDER) las realiza el propio procesador, estando por tanto este demasiado ocupado para realizar otras operaciones, ralentizando todo el equipo. De ahí la aparición de los nuevos procesadores gráficos con capacidad de procesar y renderizar por hardware (implementando las instrucciones en el chip) imágenes 3D con una más que aceptable calidad y rapidez.

Funcionamiento de las tarjetas gráficas 3D

Debemos establecer dos tipos de tarjetas gráficas 3D:

* Tarjetas gráficas 2D/3D, que integran procesadores para imágenes tanto 2D como 3D (a veces con un procesador diferente para cada tipo de imagen, aunque éstas suelen tener un coste muy elevado), como el S3 Virge, el NVidia Riva 128, el ATI Rage, el 3DLabs Permedia 2, el Trident 9750, etc.
* Tarjetas gráficas 3D que integran procesadores para imágenes 3D y que deben coexistir en nuestro equipo con una tarjeta gráfica 2D o 2D/3D a la que se conectan mediante un cable externo. Estas tarjetas están pensadas para complementar tarjetas gráficas de cierta antigüedad sin prestaciones 3D o para los amantes de los juegos de última generación. El representante más destacado de este tipo de tarjetas es 3Dfx con sus chipsets Voodoo y Voodoo 2, sin olvidarnos del PowerVR de NEC/Videologic

La resolución y el número de colores

En el contexto que nos ocupa, la resolución es el número de puntos que es capaz de presentar por pantalla una tarjeta de vídeo, tanto en horizontal como en vertical. Así, "800x600" significa que la imagen está formada por 600 rectas horizontales de 800 puntos cada una. Para que nos hagamos una idea, un televisor de cualquier tamaño tiene una resolución equivalente de 800x625 puntos.

En cuanto al número de colores, son los que la tarjeta puede presentar a la vez por pantalla. Así, aunque las tarjetas EGA sólo representan 16 colores a la vez, los eligen de una paleta de 64 colores.

La combinación de estos dos parámetros se denomina modo de vídeo; están estrechamente relacionados: a mayor resolución, menor número de coloresrepresentables, y a la inversa. En tarjetas modernas (SVGA y superiores), lo que las une es la cantidad de memoria de vídeo (la que está presente en la tarjeta, no la memoria general o RAM).

Cabe destacar que elmodo de vídeo elegido debe ser soportado por el monitor, ya que si no éste podría dañarse gravemente.Por otra parte, los modos de resolución para gráficos en 3D (fundamente juegos) suelen necesitar bastante más memoria, en general unas 3 veces más.

TIPOS DE MEMORIAS

  • MDA: Presentaba texto monocromo.

  • Hércules: tarjeta gráfica monocroma.

  • CGA:  La primera en presentar gráficos a color (4 colores).

  • EGA: Tarjeta que superó a la anterior (16 colores).

  • VGA: Fue la tarjeta estándar ya que tenía varios modos de vídeo. Permite 640 x 480 a 16/256 colores.

  • SVGA, SuperVGA, mejor que la VGA. Soporta resoluciones de 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024 y 1600 x 1280 y colores 16, 256, 32 K, 64 K y 16 M (siempre según memoria en tarjeta). Es la más usada.

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