Tarxeta gráfica

Na Galipedia, a wikipedia en galego.

PCI-VGA
PCI-VGA

Unha tarxeta gráfica é o compoñente físico do ordenador encargado de converter a información dixital (sinais eléctricos) que lle chega dende o microprocesador en información comprensible e representable pola pantalla do ordenador, para que poida ser vista polo usuario.

Conéctase xeralmente a algunha das rañuras de expansión (segundo a época de fabricación; ISA, VLB, PCI, AGP, PCI EXPRESS...), aínda que tamén pode ir integrada na placa base.

As tarxetas gráficas non son dominio exclusivo dos PCs; tamén as incluían dispositivos como os Commodore Amiga (conectadas mediante os slots Zorro II e Zorro III), Apple II, Apple Macintosh, Spectravideo SVI-328, equipos MSX e, por suposto, as videoconsolas.

Índice

[editar] Estructura da tarxeta gráfica

As tarxetas gráficas levan un chip GPU especializado en operacións gráficas, e incluso un procesador de apoio propio para poder realizar operacións gráficas coa máxima eficiencia posible, así como unha memoria para almacenar tanto a imaxe como outros datos que se usan nesas operacións. Algunhas tarxetas profesionais contan con varias GPUs con capacidade de traballar en paralelo e/ou dar saída da imaxe por varios monitores.

[editar] Compoñentes

Os compoñentes principais que forman a tarxeta gráfica son:

  • a GPU (procesador gráfico).

A GPU é un procesador (como a CPU) dedicado o procesamento de gráficos; a sua razón de ser é alixeirar a carga de traballo do procesador central, por eso está optimizada para o cálculo en coma flotante, predominante nas funcións 3D. A maior parte da información ofrecida na especificación dunha tarxeta gráfica refírese ás características da GPU, xa que é a parte máis importante da tarxeta. As dúas características máis importantes de entre elas son:

- a frecuencia de reloxo do núcleo, que en 2006 oscilaba entre 250 MHz nas tarxetas da gama baixa e 650 MHz nas da gama alta, e

- o número de pipelines (vertex e fragment shaders), encargadas de traducir unha imaxe 3D composta por vértices e liñas na imaxe 2D composta por píxeles.

  • a memoria RAM gráfica (na que se almacena os datos a amosar na pantalla)
  • o xerador de caracteres alfanuméricos (converte o código ASCII en puntos para amosar na pantalla)
  • o decodificador de atributos (traduce o contido pola memoria de vídeo
  • o controlador TRC (que xera os sinais de sincronismo).

[editar] Salidas

Os sistemas de conexión máis habituales entre a tarxeta gráfica e o dispositivo visualizador (como un monitor o un televisor) son: SVGA, S-Video e DVI.

  • SVGA: estándar analóxico dos anos 1990; deseñado para dispositivos CRT, sufre de ruido eléctrico e distorsión pola conversión de dixital a analóxico e o error de mostreo ó evaluar os píxeles a enviar ao monitor.

DVI: sustituido do anterior, fuí diseñado para obter a máxima calidad de visualización nas pantallas dixitais como los LCD ou proxectores. Evita a distorsión e o ruido ao corresponder directamente un píxel a representar con un do monitor na resolución nativa do mesmo. S-Video: incluido para dar soporte a televisores, reproductores de DVD, vídeos, e videoconsolas. Outras non tan extendidas en 2007 son: Vídeo Composto: analóxico de moi baixa resolución mediante conector RCA. Vídeo por componentes: utilizado tamén para proxectores; de calidad comparable a da de SVGA, dispone de tres clavixas (Y, Cb y Cr). HDMI: tecnoloxía dixital emergente en 2007 que pretende sustituir a todaslás demais.

[editar] Historia

Orixinalmente, os circuítos (chips) encargados de canalizar a imaxe eran moi sinxelos, e incluso en equipos baseados en tarxetas podían estar situados en calquera lugar. Nos primeiros ordenadores domésticos os chips de vídeo soían ir integrados na placa base.

As primeiras tarxetas que ampliaron a funcionalidade soían ser tarxetas de 80 columnas, que engadían un modo de texto de 80x24 ou 80x25 caracteres (como as dos Apple II e Spectravideo SVI-328). Pese a non ser aínda tarxetas gráficas propiamente ditas, estas, xunto coas tarxetas que engadían un modulador de TV foron as primeiras en recibir o término "tarxeta gráfica". A primeira tarxeta gráfica, que foi lanzada cos primeiros IBM PC, foi desenrolada por IBM en 1981. A MDA (Monochrome Graphics Adapter) traballaba no modo de texto e era capaz de representar 25 liñas de 80 caracteres na pantalla. Contaba cunha memoria de vídeo de 4KB, polo que só podía traballar con unha páxina de memoria. Usábase con monitores monocromo, de tonalidad normalmente verde.

A aparición dos IBM PC, co seu deseño aberto herdado dos Apple II, marca o inicio do uso dunha tarxeta de ampliación especializada en mostrar gráficos. Os seus competidores Amiga 2000 e Apple Macintosh reservaron en cambio esa posibilidade a ampliacións destinadas a usos profesionais, integrando case sempre a GPU básica (que batía en potencia ás tarxetas gráficas dos PCs do momento) nas suas placas base. Esta situación se perpetúa ata a aparición do Bus PCI, que sitúa as tarxetas do PC a nivel dos buses internos dos seus competidores, o eliminar as dificultades de transmisión do Bus ISA.

Anque os principais activos dunha tarxeta gráfica son a(s) GPU(s) que integran a cantidade, calidade e rapidez da súa VRAM (o que determina as resolucións que soporta, o número de cores que é capaz de mostrar simultáneamente e as operacións de aceleración 3D, que é capaz de realizar por segundos), deben terse en conta tamén o tipo de bus de conexión utilizado, a capacidade de mostrar imaxes por varios monitores, o tipo de contador utilizado e o seu número e a posibilidade de conectalo a pantalla de TV. Aínda o camiño actual (2006) acabará coa desaparición da conexión por modulador de TV ou de vídeo composto, e a máis longo prazo de toda a conexión analóxica, aínda queda un parque de vellos equipos que presentan incluso unha duración superior aos actuales monitores, polo que a posibilidade de conexión directa ou mediante un adaptador de baixo coste seguirá sendo un punto a considerar.

As tarxetas controladoras de gráficos VGA tiveron unha aceptación masiva, o que levou a compañías como ATI, Cirrus Logic e S3 Graphics, a traballar sobre a tarxeta gráfica para mellorar a resolución e o número de cores. Así naceu o estándar SVGA (Super VGA). Con dito estándar alcanzaronse os 2 Mb de memoria de vídeo, así como resolucións de 1024 x 768 puntos a 256 cores.

[editar] Estándares gráficos


[editar] Ver tamén

  • Aceleración gráfica
  • Direct 3D
  • Monitor
  • Glide
  • OpenGL
  • Frecuencia de anovado