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La tarjeta grafica

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La tarjeta grafica

Notapor Shimmer » 23 Mar 2007 16:37

LA TARJETA GRÁFICA:


Todas las imágenes que puedes ver en tu monitor han sido generadas por una tarjeta gráfica. El monitor necesita, para mostrarlas, que la tarjeta convierta las señales producidas por la placa base en otras, analógicas o digitales, que pueda procesar. Todas estas imágenes, se compondrán de puntos de color llamados píxeles cuyo color está controlado por un valor almacenado en un área especial de memoria llamada RAM de vídeo.

[Una tarjeta VGA estándar utilizará módulos de memoria RAM dinámica o DRAM, aunque también es habitual encontrar módulos VRAM (Video RAM) con una transferencia de datos mayor. Aunque hoy en dia lo más habitual es encontrar t.gráficas con memorias GDDR, GDDR2 y GDDR3 (Graphics Double Data Rate).

Las tarjetas necesitan una memoria gráfica que permita percibir una imagen como fija ya que la imagen se reescribe continuamente en la pantalla para poder dar una sensación de estabilidad, lo que se consigue a partir de los 75HZ. A esto se le llama velocidad de refresco del monitor. Mientras que la mayor parte de la memoria de los PC se encuentra ubicada en la placa base la RAM de video, sin embargo, se encuentra localizada en la propia tarjeta gráfica y es en ella donde se almacenan las imágenes, de las que la tarjeta encontrará el color de cada píxel. El número de píxeles que pueden utilizarse para crear una imagen dependerá de la RAM disponible. Sin embargo, también dependerá de con qué rapidez la RAM de video puede leer los datos y, en cualquier caso, habrá un número máximo de pixeles posibles, lo que constituye la resolución. Una tarjeta gráfica no tiene por qué trabajar siempre a su resolución máxima y esto posibilita que puedas elegir entre varias resoluciones. El número de colores en que se puede mostrar un píxel es variable y, mientras que los primeros monitores a color estaban limitados a 16 colores, en la actualidad tenemos la posibilidad de millones de colores.

Historia:

En 1981 se lanzó el primer PC de IBM con un sistema grafico que solo podía trabajar en modo texto, es decir con los símbolos gráficos del código ASCII, que se denominó MDA ( Monochrome Dispay Adapter ). Seguidamente sacó el sistema grafico CGA ( Color Graphics Adapter ) con una resolución de 320x200 y una profundidad de cuatro colores. Este fue el primer sistema grafico verdadero que permitía crear dibujos e imágenes en la pantalla del ordenador. Constaba de una matriz de puntos con 320 columnas por 200 filas que abarcaban toda la pantalla del monitor. El número total de puntos de esta matriz era de 64.000; de esta forma cada vez que el procesador principal del ordenador creaba una imagen tenía que dibuja esos puntos en la memoria de vídeo. La razón de que el número de columnas fuera diferente al número de filas fue para intentar mantener la relación de aspecto 4:3 de una televisión. Como los datos en la memoria se escriben con bits que sólo pueden representar los valores 0 y 1, cada punto de la pantalla necesitaba 2 bits para asignar el color de cada punto: 00= primer color, 01= segundo color, 10= tercer color y 11= cuarto color. Así pues, el número de bits necesarios para dibujar una imagen completa era de 128.000 (dos bits de color para cada punto). Como en la memoria los bits se agrupan de 8 en 8 formando las bytes, necesitaba un cantidad de memoria igual a 16000 bytes (16 KB). Por esa misma época un fabricante independiente llamado Hércules sacó al mercado su propia tarjeta grafica con una resolución de 720x348 llamada HGF ( Hercules Graphics Cards ), fue muy popular ya que prácticamente doblaba la resolución de la CGA siendo muy adecuada para programas de CAD.

En1984 IBM lanza su sistema gráfico EGA ( Enhanced Graphics Adapter ) con una resolución de 640x350 y una profundidad de color de 16 colores que en 1987 evolucionó al sistema gráfico VGA ( Video Graphics Array ) con una resolución de 640x680 y 16 colores que se convirtió en el estándar más popular de sistemas gráficos . A partir de este momento aparecen una gran cantidad de empresas independientes con sus propias tarjetas gráficas que genéricamente se denominaron superVGAs , extraVGAs , VGAs ampliados y VGAs extendidos , con resoluciones de 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200 y mayores capaces de manejar 256, 32.768, 65.536 o 16.777.216 colores. Entre estos fabricantes uno de los estándar más extendidos fue el VESA ( Video Electronics Standards Association ) , TIGA , S3, ATI , etc. Finalmente la firma “ 3dfx ” protagonizó la ultima revolución en sistemas gráficos con su tarjeta gráfica aceleradora 3D “ Voodoo ” que dio origen a una nueva carrera para obtener sistemas gráficos más veloces, potentes y eficaces que nos han llevado al momento actual. Hoy día la oferta de tarjetas gráficas es realmente amplia y variada.

Chip o controlador gráfico
Actualmente existen chips para tarjetas gráficas muy potentes, la mayoría de las veces con potencia de cálculo superior a la del procesador principal, pero también muy diferentes entre sí. Hace algunos años, no se le prestaba en absoluto atención a la calidad de la tarjeta VGA. Después, tras la aparición de la SVGA, fue el punto de partida a la hora de mejorar estas tarjetas, ya que, junto con la evolución de la tecnología en los monitores, cada vez soportaban mayores resoluciones al incorporar memorias entre 1 y 3 Mb.
Pero la auténtica revolución gráfica fue en el sector tridimensional, el 3D, donde se necesitan potencias de cálculo muy superiores que el microprocesador central no puede soportar. Fundamentalmente, lo que hace un chip 3D es quitar la labor del procesador de generar los triángulos y el relleno de texturas, haciendo que la tarjeta gráfica lo haga sola liberando al procesador de otras tareas. Con esto, se obtiene una mejora muy grande en lo que se refiere a la velocidad, y además se han incorporado multitud de efectos gráficos fáciles de usar por los programadores que mejoran sustancialmente la calidad de los gráficos. Las primeras tarjetas con 3D para el mercado de consumo fueron aquellas Diamond Edge 3D, 3D Blaster, o la S3 Virge, todas sin ser demasiado rápidas y con un soporte de juegos muy limitado.

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La decisión de elegir un chip u otro es bastante compleja. Dentro del campo 2D, gracias al estándar VESA, todas las tarjetas son compatibles entre sí. Sin embargo, en los chips 3D (o la parte 3D de los chips 2D/3D), existen más problemas puesto que no todos contienen las mismas instrucciones (¿quién no ha oído hablar de los famosos parches para una u otra tarjeta?). Esto pasaba sobre todo en los primeros juegos acelerados 3D para MS-DOS. Por ello, se han creado unos APIs, que consiguen solucionar estos problemas, y funcionan bajo Windows los sistemas Windows. Éstos son el DirectX de Microsoft (el componente Direct 3D en concreto) y el OpenGL de Silicon Graphics. Y también, hay que recordar que no todas las tarjetas 3D son iguales: unas sirven digamos para "trabajar" (las compatibles con programas como 3D Studio, TrueSpace...) y las que sirven para "jugar". Muy pocas tarjetas se desenvuelven bien en estos dos campos.
En un principio se usaban 2 tarjetas para poder llevar a cabo la realización de escenarios 3D. Esto se hacia con una tarjeta gráfica normal de como minimo 2Mb y otra tarjeta más denomiada “tarjeta aceleradora” que solo entraba en funcionamiento cuando se cargaban aplicaciones que usaran funciones 3D.

Después aparecieron las t.gráficas hibridas que la misma tarjeta realizaba las tareas de 2D y 3D y que no tenian nada que envidiar a las aceleradoras 3D puras. Hoy en dia todas las tarjetas gráficas son hibridas.



Características del Chip gráfico:

* Escala de integración: es, básicamente, el tamaño de los transistores y la distancia entre estos dentro del chip. Normalmente se indica en micras y a menor numero, mayor cantidad de transistores en el mismo espacio. Al reducir la escala de integración, se puede aumentar la velocidad de un chip y reducir su temperatura. No es un factor determinante a la hora de comprar una tarjeta.

* Nº de transistores: indica la cantidad de transistores que el fabricante ha sido capaz de meter en el chip, esta íntimamente relacionado con el anterior y no sirve absolutamente para nada. El record lo tiene el Radeon X1900XT con unos 384 millones de transistores.

* Frecuencia de funcionamiento: se mide en Mhz, al igual que en las CPU y, lógicamente, cuanto mas mejor, pero claro, siempre con el mismo chip, ya que entre chips distintos no indica mayor rendimiento. Este valor hay que tomarlo con cuidado, ya que para que sirva como referente dos tarjetas solo se pueden diferenciar en la velocidad de funcionamiento de la GPU, si se diferencian en cualquier otra cosa, especialmente la memoria, no sirve de nada. Actualmente van desde los 200 a los 675 Mhz.

* Nº de bits: indica la cantidad de bits con los que el procesador es capaz de trabajar simultáneamente, en una instrucción. En realidad es algo mas complejo, pero no tiene mayor importancia a la hora de la compra. Actualmente son todos de 256 y 512 bits, claro que no siempre el numero de bits es real, sino que, a veces, lo que un procesador hace es trabajar con 4x128 bits por ejemplo.

* Bits del bus: esto hace referencia al numero de bits que se transmiten por el bus hacia o desde la memoria. Es mucho mas importante que el anterior, ya que a mayor numero de bits, mayor información transmitida en el mismo tiempo. Normalmente es de 128 o 256 bits, aunque las t.graficas más baratas los tienen de 64 y algunas de las más caras de 512 bits.

Librerías y API’s:
Cada chip gráfico tiene una forma de procesar las rutinas implementadas en ellos, por lo que hay una incompatibilidad (sobre todo en el 3D, ya que en el 2D existe el estándar VESA que libera de estos problemas).
Para ello, han surgido las librerías de programación, para unificar en un API las diferentes funciones, y destacan 2:

* OpenGL, de Silicon Graphics, que está adoptada por sistemas como Unix, Iris, Windows NT, para profesionales.
* DirectX, de Microsoft, limitada a sistemas Windows y dedicada a los juegos.

Depende de nuestro uso del ordenador, nos decantaremos por el soporte de uno u otro (aunque hay varias tarjetas gráficas que soportan los dos).




Buses:

Las placas de video se fabrican hoy día para buses PCI-e y AGP (estos buses permiten características como Plug and Play y Bus Mastering, ésta última para optimizar las operaciones de transferencia de la tarjeta). Se puede aún encontrar de segunda mano alguna ISA y para ordenadores 386 y 486, y las VESA están ya abandonadas. También se pueden encontrar a vender algunas PCI.

Tipos de Buses:

* PCI-Express (anteriormente conocido por las siglas 3GIO, 3rd Generation I/O) es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Este sistema es apoyado principalmente por Intel, que empezó a desarrollar el estándar con nombre de proyecto Arapahoe después de retirarse del sistema Infiniband.

Decir además que, PCI-Express no tiene que ver nada con PCI-X son totalmente diferentes, PCI-X es una evolución de PCI, en la que se consigue aumentar en ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rapido que el PCI 2.1. Su velocidad es mayor que PCI-Express, pero presenta el inconveniente de que al instalar más de un dispositivo la frecuencia base se reduce y pierde velocidad de transmisión.
PCI-Express está pensado para ser usado sólo como bus local. Debido a que se basa en el bus PCI, las tarjetas actuales pueden ser reconvertidas a PCI-Express cambiando solamente la capa física. La velocidad superior del PCI-Express permitirá reemplazar casi todos los demás buses, AGP y PCI incluidos. La idea de Intel es tener un solo controlador PCI-Express comunicándose con todos los dispositivos, en vez de con el actual sistema de puente norte y puente sur
PCI-Express no es todavía suficientemente rápido para ser usado como bus de memoria. Esto es una desventaja que no tienen el sistema similar HyperTransport, que también puede tener este uso. Además no ofrece la flexibilidad del sistema InfiniBand, que tiene rendimiento similar, y además puede ser usado como bus interno externo.

PCI-Express en 2006 es percibido como un estándar de las placas base para PCs, especialmente en tarjetas gráficas. Marcas como ATI Technologies y nVIDIA entre otras tienen tarjetas graficas en PCI-Express. En el bus PCI-Express se pueden conectar más de una placa, obteniendo trabajo en paralelo para el procesamiento de video. nVidia llama a esta tecnología SLI y ATI la llama CrossFire.
· Tecnología SLI: Esta tecnología no solo tiene que ser soportada por las tarjetas graficas sino también por la placa base. Para ello se hace uso de la tecnología SLI y de los chipsets especialmente preparados de nVidia. El nforce4 es el que ha acercado esta tecnología a el publico general pero el nforce3 Pro ya hacia disponible esta tecnología a los profesionales desde hace ya más de un año.
El SLI funciona balanceando el proceso grafico entre los dos interfaces PCI Express. Estos se sincronizan mediante un proceso donde cada tarjeta genera una mitad de cada imagen renderizada. Cada tarjeta genera una mitad y luego mediante la interconexión creada por la placa base estas imágenes partidas se muestran simultáneamente en la imagen del monitor.
El SLI actual desarrollado por nVidia soporta dos tipos de trabajo en paralelo. Por un lado esta el AFR que funciona generando frames o imágenes alternativas, una tarjeta generara los frames pares y la otra los impares. Luego tenemos el método SFR donde las tarjetas generan la mitad de cada imagen y luego completan en la pantalla. Todo indica que las tarjetas de nvidia proporcionan mas compatibilidad con el método AFR pero es con el SFR donde se consigue mas rendimiento pero necesita de soporte por el software utilizado. La principal característica del sistema SLI es que para poder usarlo, las tarjetas gráficas empleadas tienen que ser identicas.


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· Sistema CrossFire: Desarrollado por ATI, consiste en emplear 2 tarjetas PCI-e haciendolas usar en paralelo para repartir el trabajo entre ambas tarjetas. La conexión entre ambas tarjetas no se hace con un puente interno, como en los sistemas SLI, sino con un cable externo que sale del conector DVI de la tarjeta esclava y se conecta a la entrada específica de la tarjeta CrossFire Edition. Esta última es la que se encarga de combinar las imágenes producidas por ambas tarjetas para crear el frame completo.

La tecnología CrossFire permite disfrutar de nuevas características en tus juegos 3D:

a) Nuevos tipos de render para distribuir la carga gráfica entre las dos tarjetas: Supertiling, Scissor y Alternate Frame Rendering. El Supertiling divide la imagen en una cuadrícula donde cada cuadro será renderizado por una de las tarjetas. El modo Scissor divide el frame a la mitad y cada tarjeta se encarga de una de las mitades. Por último, el AFR es la técnica ya conocida por todos donde cada tarjeta renderiza un frame completo.
b) Super AA Mode: nuevos modos de AA hasta 14x (12x convencional + 2x SuperSampling)
c) Nueva arquitectura de shaders
d) Uso memoria mejorada entre las dos tarjetas
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A diferencia del sistema SLI, en el caso del CrossFire, las tarjetas pueden ser diferentes, siendo una de ellas declarada como Master y la otra como Slave o esclava. En este caso la tarjeta Master se encarga de repartir el trabajo de manera asimetrica o simetrica, pudiendo asi realizar por ejemplo la tarjeta Master un porcentaje indeterminado del trabajo, y la esclaba el restante. En el caso del sistema SLI el trabajo se repartía al 50% entre las dos tarjetas. En el caso de montar 2 tarjetas iguales en el sistema CrossFire, no es necesario declarar una tarjeta como Master.
El sistema CrossFire cuenta con la ventaja de que ofrece mejores resultados finales en la mejora de rendimiento. No obstante la resolución máxima que se puede emplear con este sistema es de 1600x1200 ppp.

El SLI aporta ganancia en el rendimiento, pero inferior respecto al sistema CrossFire, incluso en algunos juegos, el sistema SLI pierde rendimiento debido a que los juegos no estan aun optimizados para aprovechar estos sistemas.


2. AGP: Es un puerto (puesto que solo se puede conectar un dispositivo, mientras que en el bus se pueden conectar varios) desarrollado por Intel en 1996 como solución a los cuellos de botella que se producían en las tarjetas gráficas que usaban el bus PCI. El diseño parte de las especificaciones PCI 2.1.
El bus AGP es de 32 bit como PCI pero cuenta con notables diferencias como 8 canales mas adicionales para acceso a la memoria RAM. Además puede acceder directamente a esta a través del NorthBridge pudiendo emular así memoria de vídeo en la RAM. La velocidad del bus es de 66 MHz.
El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento.

* AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 264 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.

* AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 528 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.

* AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas.
* AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.

Estas tasas de transferencias se consiguen aprovechando los ciclos de reloj del bus mediante un multiplicador pero sin modificarlos físicamente.
El puerto AGP se utiliza exclusivamente para conectar tarjetas gráficas, y debido a su arquitectura sólo puede haber una ranura. Dicha ranura mide unos 8 cm y se encuentra a un lado de las ranuras PCI.
Dos de las últimas tarjetas gráficas acelaradoras 3D con bus AGP, son la ATI Radeon 9800 XT y la AOPEN FX5950Ultra con chips de ATI, y la GeForce 7800GS, uno de los chips de última generación que demuestran que este BUS aún tiene algunas posibilidades de aprovechamiento.

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El puerto AGP se utiliza exclusivamente para conectar tarjetas gráficas, y debido a su arquitectura sólo puede haber una ranura. Dicha ranura mide unos 8 cm y se encuentra a un lado de las ranuras PCI.[/color][/size][/FONT]

3.PCI Son las siglas de Peripheral Component Interconnect ("Interconexión de Componentes Periféricos"). Se trata de un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en ésta (los llamados "dispositivos planares" en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en PC’s, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de ordenadores.

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A diferencia de los buses ISA, el bus PCI permite configuración dinámica de un dispositivo periférico. En el tiempo de arranque del sistema, las tarjetas PCI y el BIOS interactúan y negocian los recursos solicitados por la tarjeta PCI. Esto permite asignación de IRQ’s y direcciones del puerto por medio de un proceso dinámico diferente del bus ISA, donde las IRQs tienen que ser configuradas manualmente usando jumpers externos. A parte de esto, el bus PCI proporciona una descripción detallada de todos los dispositivos PCI conectados a través del espacio de configuración PCI.
La especificación PCI cubre el tamaño físico del bus, características eléctricas, cronómetro del bus y sus protocolos.

HyperTransport es una tecnología universal de comunicaciones entre chips que ofrece a los circuitos integrados de una tarjeta principal un enlace avanzado de alta velocidad y alto desempeño; es una conexión universal que está diseñada para reducir el número de buses dentro de un sistema, suministrando un enlace de alto rendimiento a las aplicaciones incorporadas y facilitando sistemas de multiprocesamiento altamente escalables. HyperTransport corre entre los 200-1400 MHz (comparado con el pci que corre a 33 o 66 MHz). Es un bus DDR ( Doble tasa de transferencia de datos en castellano), el cual permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj.


La memoria:

La controladora de vídeo en un ordenador es la responsable de transmitir la información al monitor para que la podamos ver en la pantalla. Hay una gran variedad de tarjetas de vídeo, cada una con sus características especiales. Cuantos más píxeles sean capaces de dibujar en pantalla por la unidad de tiempo, mejor rendimiento obtendremos en las aplicaciones que usen intensivamente los gráficos, como por ejemplo Windows.

Pero todos estos puntos necesitan almacenarse en RAM. Para ello, las tarjetas gráficas tienen chips de memoria, y hoy día el mínimo que se puede encontrar son 4 Mb, aunque se recomienda un mínimo de 8. Para poder conseguir mayores resoluciones a más cantidades de colores, hay que ampliar la memoria. Para saber la que necesitamos, hay que multiplicar la resolución horizontal por la resolución vertical; esto nos da la cantidad de RAM necesaria para trabajar a 8 bits de color. Es preciso multiplicar el resultado por dos para obtener la cantidad necesaria para 16 bits de color, y por tres para los 24 bits. Hoy día las tarjeras gráficas domésticas llevan hasta 32 Mb de memoria, los cuales permiten alcanzar resoluciones tan asombrosas como 2048x1536 a 32 bits (más de 4.000 millones de colores)
Recordemos que más memoria en la tarjeta gráfica no implica mayor velocidad, a no ser que la utilice como memoria caché.

También hay que tener en cuenta el tipo de memoria incorporada; frente a la DRAM clásica es mejor utilizar otros tipos, como la EDO o la VRAM; al disponer ésta de dos puestos permite aumentar el ancho de banda en las transferencias de información.

Otra opciones, como la WRAM (que optimiza las operaciones de manejo de bloques de memoria), la MDRAM (memoria multibanda que no retarda los procesos de conmutación de bancos) o la SDRAM (RAM síncrona capaz de trabajar a la misma velocidad de reloj que el chip de la tarjeta) deben ser considerada.
Las últimas tarjetas utilizan SGRAM, de dos tipos. Podemos encontrar memoria DDR en algunas tarjetas (Double Data Rate), la cual aprovechando ciertas fases del ciclo de reloj hasta ahora no utilizados, es capaz de proporcionar un notable incremento en el ancho de banda disponible, con respecto a la memoria convencional SDR (Single Data Rate). Cuando más aumentas la resolución más "atasco" se produce debido a las limitaciones propias de la memoria. Con el sistema DDR esta limitación ya no existe y es posible utilizar resoluciones de 1280x1024 e incluso de 1600x1280 sin ninguna pérdida de velocidad.

Actualmente la mayoria de los fabricantes de tarjetas graficas suelen tener un mismo modelo de tarjeta pero con distinta cantidad de memoria (por ejemplo una con 128Mb y otra con 256Mb) siendo las tarjetas iguales o casi iguales una a la otra y solo diferenciandose en la memoria.

Instalar mucha memoria en las tarjetas graficas, es un gran cebo para los clientes ya que estos al ver una tarjeta con una gran cantidad de memoria, creen que el rendimiento será mucho mas alto. Pero el truco suele estar en que la memoria instalada en la tarjeta de mayor cantidad de memoria es de una calidad inferior a la tarjeta con menor memoria ya que con esto se abaratan costes. Esto por ejemplo se refleja en las latencias de memoria (o tiempos de acceso a la memoria) con lo que cuanto más altos sean, menor rendimiento se obtendrá con dichas memorias.

Entonces con esto, los fabricantes suelen instalar en modelos iguales (de gama baja y media), distintas cantidades de memoria, siendo el modelo de más memoria el que tenga la memoria con peores prestaciones, con lo que un chip grafico poco potente, va a sacar mejor rendimiento con unas memorias rápidas, que con mucha cantidad de memoria. Esto no pasa con las tarjetas que tienen un precio elevado, es decir, las tarjetas de gama alta, principalmente por un motivo, sacar el maximo potencial de una tarjeta de gama alta es jugarse el estar en cabeza en cuanto al rendimiento, por lo que la fama de ser el chip o fabricante que tiene la tarjeta más potente del mercado, aumenta las ventas y la fama de dicho fabricante. Por eso el truco de las memorias solo suele ocurrir con las tarjetas de gama media o baja.

Características de la memoria:

Tamaño: indica la cantidad de memoria de que dispone la tarjeta.

Tiempo de acceso: exactamente igual que en la RAM principal salvo que aquí los tiempos son menores. Se mide en nanosegundos (ns) y viene reflejado en el chip de memoria al final de la denominación, normalmente separado con un guión.
En función del tiempo de acceso el chip podrá funcionar a una frecuencia u otra que vendrá dada por 1000/t(ns). Actualmente los tiempos están entre 1.1 y 5 ns.

Frecuencia de Funcionamiento: al igual que en la ram principal o en el microprocesador indica a que velocidad funciona el reloj de la memoria, es decir, a que velocidad realizara las operaciones. Hay que distinguir entre memoria SDR y DDR, la segunda funciona con dos operaciones por ciclo de reloj, con lo que su velocidad efectiva es del doble por lo que sí tenemos memoria DDR a 200 Mhz, su velocidad “real” será de 400Mhz. Actualmente las velocidades van desde los 175 a 825 Mhz (x2) (GDDR3 1650).
Tipo de encapsulado: Se refiere al formato en el que se fabrico el chip de memoria y normalmente no viene especificado en las características de la tarjeta, ya que no tiene una importancia vital.

Existen 2 tipos, el TSOP y el BGA, el primero de ellos es el tradicional y se distingue a simple vista por ser rectangular, aproximadamente el doble de largo/alto que alto/largo. El BGA es menos antiguo que el TSOP y se fabrica como los procesadores hasta hace poco o como los chipset. Este ultimo tiene la ventaja de que se calienta menos pero sale mas caro. A simple vista se diferencia del anterior por ser cuadrado.


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Ancho de banda: Es la cantidad de información que se transmite entre el microprocesador y la memoria en un segundo y expresada en GB. Es un valor teórico que se obtiene como relación entre la frecuencia de la memoria y los bits del bus de la misma.
Actualmente esta entre los 6 y los 54,4GB/s que puede dar dos 7800GTX o dos 7900GTX si van en SLI, o 40GB/s que puede dar una sola 7800GTX.

Otras características:Las tarjetas gráficas permiten casi siempre la reproducción de vídeos MPEG por software, y las más modernas y potentes de MPEG-2 (para DVD-Vídeo); aunque se recomienda que ambas reproducciones sean por hardware.Una vez adquirida la tarjeta, es necesario disponer de los drivers más actualizados, para asegurarnos de la compatibilidad con todos los programas.

Como se ha comentado, todas las operaciones gráficas implican una enorme cantidad de datos y una tarjeta aceleradora sabe, por ejemplo, cómo dibujar una forma cuando el procesador se lo pide y así liberar a éste de trabajo para que pueda encargarse de otras funciones. Hay tarjetas aceleradoras diseñadas específicamente para magnificar el rendimiento en gráficos tridimensionales, que complementarán a la tarjeta gráfica principal con este fin. Las funciones 3D requieren un tamaño de memoria gráfica muy superior al de las aplicaciones 2D y son importantes para los juegos de tal modo que casi todas las innovaciones de las tarjetas en este sentido se orientan a ellos.

En general, cualquier tarjeta gráfica moderna nos servirá por igual para las aplicaciones 2D y dispondrá también de funcionalidades 3D y una memoria desde 32Mb a 1Gb. A partir de aquí si quieres utilizarlas profesionalmente o para juegos muy avanzados, tienes una amplia gama en la que los precios se disparan y en la que las tarjetas deberían soportar lenguajes como OpenGL (Open Graphics Lenguaje) y DirectX. Las tarjetas de aceleración de gráficos actuales pueden sorprender por su complejidad ya que pueden disponer de varios procesadores.


Los colores
Al número de colores que una tarjeta puede mostrar en pantalla simultáneamente se llama paleta de colores. Si tenemos en cuenta que la resolución nos define las características en los ejes X e Y de la pantalla, el color define la profundidad (otra dimensión) de cada píxel describiendo el color de dicho píxel. Estos valores de color de cada píxel se guarda en la memoria de vídeo. Cuanto mayor sea el número de colores, mayor será la memoria de vídeo que necesitaremos. El número de colores de un píxel se guarda en forma de bits en la memoria. Cuantos más bits tenga asignado un punto para la representación de colores mayor será el número de colores de la tarjeta. Si llamamos n al número de bits asignados para el color, podemos calcular el número de colores con la fórmula:
Número de colores = 2 elevado a ‘n’
1 bit = 2 colores
2 bits = 4 colores
3 bits = 8 colores
16 bits = 65.536 colores (color de alta calidad)
24 bits = 16.777.216 colores (abreviando 16,7 millones de colores o color verdadero)

Algunas tarjetas utilizan más de 24 bits para cada punto, pero sólo utilizan 24 para el color, los demás se utilizan para efectos de transparencia, sombreado, superposición, rendering, etc. Para la composición de un color lo que se hace es crear el color a partir de los tres colores básicos Rojo (Red), Verde (Green) y azul (Blue), utilizados en el sistema RGB. A partir de estos 3 colores básicos puede formarse cualquier otro color del espectro. Se guarda en memoria la cantidad de cada uno de estos colores que se utilizará para crear en la pantalla del monitor el color real que se le ha asignado a un píxel. Por ejemplo en formato 24 bits, se utilizarán 8 bits para el rojo, 8 bits para el verde, y 8 bits para el azul. Esta relación también se expresa como 8:8:8. indicando que dispone de 8 bits para cada color básico. Una vez que se han guardado en la memoria de vídeo las componentes RGB de cada punto, hace falta un elemento que sea capaz de convertir esta información digital (formada por bits) en una señal analógica real que se enviará al monitor para que dibuje dicho punto en su pantalla. El encargado de esta tarea es el RAMDAC. Este dispositivo convierte un número digital en un voltaje determinado y envía por tres terminales diferentes del conector de vídeo las señales R, G y B independientes hacia el monitor. También envía por otros terminales las señales eléctricas correspondientes a la información de sincronismos de final de línea y final de cuadro. Cuanto menor sea el número de colores de la paleta, el sistema gráfico trabajará más rápidamente, por esta razón en algunos juegos y aplicaciones se sacrifica el número de colores para obtener más velocidad en los cambios de las imágenes.

Resolución y frecuencia de refresco:

La mayoría de las tarjetas gráficas pueden trabajar con varias resoluciones mediante la utilización de varios drivers , o en algunos casos cambiando el modo de trabajo de un mismo driver . La matriz de puntos que forma la pantalla, debe ser actualizada continuamente, tanto para refrescar la imagen como para modificarla. No tarda el mismo tiempo en actualizar 640x480 puntos que 1600x1200. La frecuencia de refresco vertical es el número de veces por segundo que se refresca la pantalla, y determina la estabilidad y parpadeo que se producirán en la imagen, esta frecuencia de refresco se mide en Hz (Hertzios). Cuanto mayor sea esta frecuencia de refresco menor será la sensación de parpadeo de la pantalla y menor será el cansancio visual que se sufrirá. Las frecuencias con que se trabaja normalmente van desde los 60 a los 85 Hz. Existe una modalidad de trabajo denominada entrelazado para conseguir frecuencias de refresco mayores de las que realmente soporta la tarjeta. Se trata de refrescar primero las líneas impares y luego las pares, pero no es adecuado para la vista con lo que es preferible trabajar con un sistema gráfico no entrelazado.


Y ahora expliquemos algunos conceptos para aclarar un poco por encima:

Antialiasing: es una tecnica que se emplea para eliminar en la medida de lo posible el efecto aliasing (o efecto escalera) que suele suceder especialmente en los juegos a bajas resoluciones.

Lo que hace el antialiasing es aumentar la resolucion de la imagen a una resolucion mayor y luego filtra la imagen a la resolucion que está en uso. Esto significa que si por ejemplo ponemos un antialising a 4x, lo que estamos haciendo es aumentar resolucion en la coordenada Y (vertical) 2 veces y en la coordenada X (horizontal) otras 2 veces. Esto implica logicamente un descenso del rendimiento bastante elevado


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Buffer Zeta: buffer donde se almacena la coordenada Z. Este informa al procesador grafico de la profundidad de los objetos a renderizar. Esto se usa para determinar si un pixel está delante o detras de otro.


CRT: El tubo de rayos catódicos (CRT o Cathode Ray Tube en inglés), fue inventado por Karl Ferdinand Braun. Este componente es un dispositivo de visualización utilizado en la mayor parte de las pantallas de ordenadores, televisiones y osciloscopios. Es simplemente un cañon de electrones que hace chocar electrones contra una pantalla y su dirección va controlada por campos magneticos. El tubo catódico fue desarrollado por los trabajos de Philo Farnsworth y lo utilizó en los televisores hasta principios de los años 2000, siendo sustituido progresivamente por las pantallas de plasma y las pantallas LCD


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DVI: El digital visual interface o digital video interface (DVI) es un conector vídeo diseñado para maximizar la calidad visual de los monitores digitales como los monitores de ordenadores y proyectores digitales LCD. Fue desarrollado por un consorcio industrial, el Digital Display Working Group (DDWG).


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FPS son las imágenes por segundo que puede mostrar una t.grafica (por ejemplo la velocidad estandar de una película en España es de 25fps)


FSAA: es antialising pero a pantalla completa.

Fastwrites es una tecnologia incluida en el agp 4x y superiores, para permitir que el driver de video "escriba" directamente sobre memoria de la tarjeta, esto sin tener que hacerse parada en la memoria del sistema y la cpu respectivamente. Fue inventado por nVidia y es famoso por dar numerosos problemas, sobretodo por incompatibilidades con el chipset de la placa base o la propia tarjeta grafica, siendo las de la marca ATI con las que suele tener más problemas. La diferencia de rendimiento de no tenerlo a tenerlo activado es minima y a simple vista es muy difícil o imposible de diferenciar.

LCD: son las siglas en inglés de "Pantalla de Cristal Líquido" ("Liquid Crystal Display"). Se trata de un sistema eléctrico de presentación de datos formado por 2 capas conductoras trasparentes y en medio un material especial cristalino (cristal líquido) que tienen la capacidad de orientar la luz a su paso. Cuando la corriente circula entre los electrodos transparentes con la forma a representar (por ejemplo, un segmento de un número) el material cristalino se reorienta alterando su transparencia.

RAMDAC conversor analógico-digital (DAC) de la memoria RAM, empleado en las tarjetas gráficas para transformar la señal digital con que trabaja el ordenador en una salida analógica que pueda entender el monitor.

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Píxel Pipelines, unidades de texturas y demás: una pipeline viene a traducirse como una tubería y es “por donde va la información”. Pues los píxel pipelines son el numero de estas tuberías que tratan a los píxeles y las unidades texturas la cantidad de unidades capaces de aplicar una textura a un polígono. A modo resumido cuanto mas mejor, sobre todo de unidades de texturas, ya que mientras mas tenga mas texturas pueden aplicarse por ciclo de reloj, aunque su rendimiento vendrá dado porque un juego la use o no, y no todos hacen uso de múltiples texturas para un mismo polígono

Píxel: (del inglés picture element, o sea, "elemento de la imagen") es la menor unidad en la que se descompone una imagen digital, es decir, el minimo punto de luz que se pueda iluminar en una pantalla.

Per-Pixel Shading: Con esto la GPU tiene la capacidad de añadir efectos de luz al nivel de un pixel dando la sensacion de mayor realismo en escenas 3D.

Pixel Shader: el escenario creado por la GPU está formado por una serie de poligonos y antes de mostrarlos por pantalla, el pixel shader lo que hace es controlar la posicion y como se verá en pantalla de cada uno de los pixeles que forman dichos poligonos

S-Video: separated video (Señal Y/C), es la salida estandar de televisión junto con la salida de video compuesto. Se compone de un conector de 4 pines, dos con las señales Y y C (color y luminancia) y dos masas.

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Video Compuesto conector de un solo pin+masa, la señal viaja mezclada por el cable y tiene menos calidad que S-Video

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TFT: Siglas de thin film transistor (transistor de película fina), un tipo de pantalla de visualización flat-panel del LCD, en el cual cada pixel se controla cerca a partir uno a cuatro transistores. La tecnología de TFT proporciona la mejor resolución de todas las técnicas flat-panel, pero es también la más costosa. Las pantallas de TFT a veces se llaman la LCDs de matriz activa. Es la mejor y la más cara. El tamaño mínimo debe ser de 12,1 o 13,3 pulgadas.


VGA:Los estándares existentes, como VGA, son análogicos y están diseñados para dispositivos basados en CRT. Mientras la fuente transmite cada línea horizontal de la imagen, varía su tensión de salida para representar el brillo deseado. En un dispositivo CRT, esto se utiliza para variar la intensidad del haz de exploración mientras se mueve a través de la pantalla. Sin embargo, en monitores digitales, en vez de un haz de exploración hay una matriz de píxeles y se debe elegir un solo valor de brillo para cada uno. El decodificador lleva a cabo esta tarea muestreando el voltaje de la señal de entrada en intervalos regulares. Cuando la fuente es también un dispositivo digital (como un ordenador), ésta puede conducir a una distorsión si las muestras no se toman en el centro de cada píxel, y en general las interferencias entre los píxeles adyacentes es alta.


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Re: La tarjeta grafica

Notapor SoTA » 23 Mar 2007 16:43

Veo que le has añadido nuevas cosas shimmer, norawenas por el trabajo.

Ya no te digo nada de que tienes que arreglar todas esas etiquetas chungas que te han quedado, estarás en ello.
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Re: La tarjeta grafica

Notapor Shimmer » 23 Mar 2007 16:49

Si estoy en ello. Me estoy cagando en todo Evil or Very Mad Evil or Very Mad Evil or Very Mad Evil or Very Mad
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Re: La tarjeta grafica

Notapor SoTA » 23 Mar 2007 17:18

Ahora mucho mejor jeje, pero mira que se te ha colado una etiqueta, mira en video compuesto, casi al final.
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Re: La tarjeta grafica

Notapor jesusron13 » 23 Mar 2007 18:44

Enhorabuena por el curro Shimmer, pedazo de manual Wink.
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Re: La tarjeta grafica

Notapor Zoltelder » 23 Mar 2007 19:56

buen manual tio!! como para tener dudas sobre la grafica Wink
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Re: La tarjeta grafica

Notapor alarido » 24 Mar 2007 01:34

Menudo manual, excelente trabajo Smile
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Re: La tarjeta grafica

Notapor ReKaJ » 24 Mar 2007 20:38

muy muy muy bueno tio, enhorabuena
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