Tarjetas Gráficas
¿Todos los ordenadores tienen tarjeta gráfica? • Integrada en el chipset • En microprocesadores modernos como ya
comentamos, estaba integrada en el propio microprocesador, ya que se quitaba el puente norte. • Integrado en la placa base, en un chip
individual. • En tarjetas de expansión.
Necesidad de tarjeta grafica • La tarjeta gráfica es algo necesario cuando queramos
emplear el ordenador para jugar a juegos con unos requerimientos gráficos grandes. • En el mundo profesional puede ser interesante el uso de
tarjetas gráficas cuando trabajamos con software de diseño en 3D como SolidWorks, Catia, …
Pixels • ¿Qué es un Pixel? • Con una resolución de 1280x1024 tenemos mas de un
1M de Pixels, manejar todos esos Pixels varias veces por segundo exige demasiado trabajo al ordenador, de manera que esto se simplifica, mediante el uso de modelos matemáticos formados a base de triángulos.(estamos hablando de juegos o de simulaciones en 3D) • El aspecto positivo es que de esa manera el trabajo a realizar es menor; el aspecto negativo es que las figuras que representamos pierden precisión como se puede ver en la siguientes figuras:
¿Por qué es recomendable el uso de tarjetas gráficas? • El movimiento de objetos en la pantalla se
realiza mediante ecuaciones matemáticas.
¿Por qué es recomendable el uso de tarjetas gráficas? • Esas operaciones matemáticas las tiene que realizar
alguien, y si las dejásemos en manos del procesador principal, le sobrecargaríamos, haciendo que otras operaciones serían mas lentas. • De manera que se hace necesario el empleo de un
procesador exclusivo para los gráficos.
Conceptos relacionados con las tarjetas gráficas: La resolución. • La resolución es el número de Pixels que
representarán la imagen que veamos en el monitor. • A mayor resolución mayor será el detalle con la que vemos la imagen. • Indudablemente no podemos emplear la resolución que queramos, sino que debemos adaptarnos a la que nos ofrece la tarjeta gráfica y el monitor, debiendo estar ambos elementos en consonancia; y sino el elemento con peores características será el que establezca la limitación.
Curiosidades relacionadas con la resolución • A mayor resolución los objetos son mas pequeños. ¿Por
qué? • Los monitores LCD(TFT) tienen una resolución nativa, y al tratar de representar otras resoluciones son capaces de hacerlo, pero con peor calidad. Los monitores antiguos no tenían este inconveniente. • En caso de que nuestro LCD(TFT) tenga una resolución nativa elevada, y la tarjeta gráfica no llegue a ese nivel puede que no veamos nada. Lo comprobó Raúl en el otro aula. Por eso, el típico mensaje de que si se ve correctamente, y sino en 15s volverá a la resolución anterior.
Conceptos relacionados con las tarjetas gráficas: Número de colores. • Es el número de colores que pueden tener
los diferentes pixels. • A mas colores mas bits necesitaremos, y
por lo tanto mayor memoria RAM.
Conceptos relacionados con las tarjetas gráficas: Frecuencia de refresco. • Es el número de veces que se actualiza la
pantalla por segundo. • En monitores CRT era un parámetro que se asociaba al cansancio de la vista, y era recomendable que tuviese una frecuencia de al menos 75 Hz. • En los monitores TFT no debería tener especial relevancia, pero en ocasiones si que se notan diferencias, y en ocasiones al aumentar la frecuencia puede empeorar la visión, por lo que puede ser necesario realizar varias pruebas.
Conceptos relacionados con las tarjetas gráficas: Memoria de video. • En las antiguas tarjetas gráficas el objetivo de la
memoria de la tarjeta gráfica era almacenar las siguientes pantallas que deberían aparecer en el monitor. Memoria
Resolución máx.
Colores máx.
512KB
1024 x 768 a 16 col.
256 a 640 x 480
1 MB
1280 x 1024 a 16 col. 16M a 640 x 480
2 MB
1600 x 1200 a 256c
16M a 800 x 600
4 MB
1600 x 1200 a 65K
16M a 1024 x 768
8 MB
1600 x 1200 a 16M
16M a 1600 x 1200
Conceptos relacionados con las tarjetas gráficas: Memoria de video. • Hoy en día, la memoria RAM de la tarjeta gráfica se usa
también para almacenar datos de las numerosas operaciones matemáticas que se realizan. • Cuando la RAM de la tarjeta gráfica no es suficiente, utiliza RAM del sistema principal; pero esto hace que se reduzca el rendimiento, porque no podrá recuperar los datos a la misma velocidad. • Pero Ojo! Recordar que en Windows XP 32 bits, como mucho podemos tener 4GB entre la memoria Ram del sistema, y la Ram de la tarjeta gráfica.
Curiosidad: Memorias GDDR • En las tarjetas gráficas el tipo de memoria
es GDDR, que están basadas en las memorias DDR, pero orientadas a las tarjetas gráficas. • Menor tensión, mejor disipación del calor.. • El último modelo es el GDDR5.
Buses de expansión para tarjetas gráficas: Evolución • ISA – 8 y posteriormente 16 bits. – En modo texto con esta tarjeta era suficiente. – Tenía un ancho de banda de hasta 16MB/s
Buses de expansión para tarjetas gráficas: Evolución • VESA – Con los modos gráficos, ya no era suficiente
con el bus ISA – Eran unas tarjetas muy grandes, de unos
22cm. – Ofrecian unas tasas de transferencia de hasta
160MB/s. – No ofrecian muchas funciones adiccionales
respecto al bus ISA
Buses de expansión para tarjetas gráficas: Evolución • PCI – Velocidad de hasta 133MB/s – Posibilidad de hacerse con el control del bus
sin necesidad del microprocesador.
Buses de expansión para tarjetas gráficas: Evolución • AGP – Se basa en la especificación PCI 2.1 – Surge porque la tarjeta gráfica necesitaba muchos
recursos, y el bus PCI debía compartir esos recursos con otras tarjetas de expansión. – Se mantuvo durante 10 años, llegando en la versión
AGP x8 a unas tasas de transferencia de 2.13GB/s – Como ha hubo variaciones de tensión durante esos
años, tenemos placas para diferentes niveles de tensión. Una muesca evita que nos equivoquemos.
Buses de expansión para tarjetas gráficas: Evolución • PCI-e – Como comentamos en su día, las comunicaciones en
forma paralelo llegaron a su limite, y la gran diferencia de las PCIe es que trabajan en modo serie. – Una PCI-e x16, tiene 16 canales de comunicación
con tasas de transferencia en PCIe 2 de hasta 8GB/s por sentido. – Además es una tecnología en la que la velocidad
todavía puede ir creciendo, y como alternativa tenemos la posibilidad de aumentar el número de canales.
Conectores de las tarjetas gráficas •
RCA o Video compuesto – El conector amarillo lleva moduladas las señales de luminancia,
crominancia y las señales de sincronismo. – Los conectores blanco y rojo llevan la señal de audio estereo.
Conectores de las tarjetas gráficas •
S-Video (Separate video) – Como su propio nombre indica, la señal se manda separada. – Hay interferancias mutuas, que provocan que la calidad de la
señal baje con la distancia; y es por ello que con distancias de 10m el RCA tiene mejor calidad. – Para mandar la señal de audio se necesitan de los dos cables
de audio del conector RCA
Conectores de las tarjetas gráficas •
Video por componentes – Se utilizan los mismos conectores que en RCA pero las señales
mandadas por cada hilo son diferentes. – La señal Y manda la luminancia. – Las señales PB/Cb y Pr/Cr transmiten la información del color
separada en dos componentes. – Ofrece una calidad similar al VGA pero se pueden emplear
cables para distancias mas grandes.
Conectores de las tarjetas gráficas • VGA
Conectores de las tarjetas gráficas • DVI – El objetivo es obtener la máxima calidad de imagen
posible en pantallas digitales. – Para eso se emplea una comunicación digital, ya que mandar una señal analógica puede presentar algunos defectos. – Como se ve en la siguiente diapositiva se emplean 4 pares trenzados (3 colores + reloj) en el caso de un canal, y si se emplea un segundo canal es necesario emplear otros 3 pares con los colores básicos. – Con un solo canal se pueden mandar 2.6MPixels con una frecuencia de 60Hz.
Conectores de las tarjetas gráficas •
También puede transmitir señales analógicas del estándar VGA para tener una compatibilidad universal con los monitores.
Conectores de las tarjetas gráficas •
HDMI – Es el sustituto del Euroconector. – Sirve para unir cualquier fuente de audio y video digital con cualquier
receptor. – Esa es la gran diferencia respecto al DVI, el poder transmitir audio. – Como curiosidad añadir que el sistema HDMI tiene un sistema
incorporado de anti-copia.
Conectores de las tarjetas gráficas •
Display Port – Es el último tipo de conector que ha salido, con la intención de
convertirse en el sistema que termine por unificar los diferentes tipos de conexionado. – A su favor esta el que no es necesario pagar ninguna tasa por su uso, a
diferencia de HDMI. – Electricamente es similar a PCIe; con diferentes canales serie que
suman su capacidad individual para aumentar la tasa de transferencia total. – Al igual que HDMI también tiene sistema anti-copia.
Para los mas jugones • • • • •
Se pueden incluso a poner múltiples tarjetas gráficas en un único ordenador. Es recomendable que el bus de expansión en el que coloquemos las tarjetas sea PCIe x16, pero x8 también podría llegar a ser suficiente. Esto no se puede hacer en cualquier ordenador, ya que el chipset tiene que soportar esta característica. En NVIDIA usan la tecnología SLI, mientras que en ATI le denominan Crossfire. Depende de las tarjetas la conexión se hará de una manera u otra.
Potencia gráfica en portátiles •
Los microprocesadores con objetivos gráficos son muy potentes pero requieren mucho consumo y por lo tanto disipan mucho calor; algo incompatible con los portátiles.
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Por ello, lo normal es encontrar en los portátiles que la tarjeta gráfica este integrada en el chipset, o que se utilicen microprocesadores exclusivos, pero de rendimiento medio-bajo comparados con los que podemos encontrar en los portátiles.
•
Una alternativa es el uso de tarjetas gráficas externas, pero no dan el rendimiento requerido para el uso de tareas 3d; y mas que nada se usan para añadir monitores o aumentar la resolución.