Una tarjeta gráfica, tarjeta de vídeo, placa de vídeo, tarjeta aceleradora de gráficos o adaptador de pantalla, es una tarjeta de expansión para una computadora u ordenador, encargada de procesarlos datos provenientes de la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida, como un monitor o televisor. Las tarjetas gráficas más comunes son las disponibles para las computadoras compatibles con la IBM PC, debido a la enorme popularidad de éstas, pero otras arquitecturas también hacen uso de este tipo de dispositivos.
Las tarjetas gráficas no son dominio exclusivo de los PC; contaron o cuentan con ellas dispositivos como los Commodore Amiga (conectadas mediante las ranuras Zorro II y Zorro III), Apple II, Apple Macintosh, Spectravideo SVI-328, equipos MSX y, por supuesto, en las videoconsolas modernas, como la Wii, la Playstation 3 y la Xbox360.
Historia
Las primeras tarjetas gráficas tenían como única función mostrar
imágenes en el monitor. En un principio la tarjeta gráfica sólo tenía
que mostrar texto y representarlo en pantalla. La cosa se complica un
poco más cuando se generaliza el uso de gráficos. En poco tiempo pasamos
de tener 4 únicos colores con las famosas tarjetas CGA, hasta los 16.7
millones de los actuales modelos.
La tecnología de las tarjetas gráficas ha evolucionado de forma
pareja a la de los juegos. Debes de tener en cuenta que los usuarios de
este tipo de programas son los más dispuestos a invertir dinero en este
dispositivo. No fue hasta la aparición de los primeros juegos en 3D que
las gráficas no sufrieron una mejora considerable.
Antes de la aparición de las tarjetas aceleradoras si el PC quería
hacer funcionar uno de estos programas sólo podía hacer uso del
procesador. Por desgracia la creación de mundos tridimensionales es algo
muy costoso para un solo micro. La creación de este tipo de imágenes se
puede realizar de manera concurrente. Es decir a la vez que estas
creando una zona puedes calcular otra de la misma pantalla. Con la
llegada de las tarjetas graficas los fabricantes incluyen cientos de
procesadores especializados en un mismo chip para tratamiento de
imágenes 3D. Se pueden entonces crear por tanto mundos cada vez más
complejos.
Pero no todos los usuarios de computadoras tienen las mismas
necesidades. El dueño de un laptop necesita una tarjeta que consuma poca
potencia, no gastando su batería, y que ocupe poco espacio. Además, la
mayoría de personas no usan su PC para jugar a juegos con
complicadísimos escenarios en tres dimensiones.
Por estas razones aparecen las tarjetas gráficas integradas. Se
decide incluir el chip sobre la placa base pero quitándole ciertas
funcionalidades, ocupando por tanto menos espacio y teniendo un consumo
menor. Una tarjeta grafica convencional que quiera funcionar de
aceleradora gráfica necesita una gran cantidad de memoria. En esta se
almacena tanto las imágenes que va a mostrar como las texturas de los
objetos. En el caso de una integrada la tarjeta usa la RAM
de tu computadora, por eso se utiliza el termino memoria compartida.
Esto hace que este tipo de tarjetas puedan llegar a ralentizar tu
equipo.
Las tarjetas actuales no sólo aceleran juegos, también son capaces de
acelerar la reproducción y procesado de video de alta calidad. Como
ocurre con la creación de imágenes en 3D este tipo de utilidades se
aprovechan de la capacidad de procesar la imagen de manera concurrente.
Sin embargo, la evolución de las tarjetas choca con la de los
procesadores. Debido a la mejora de la tecnología es más sencillo crear
procesadores más pequeños y con más funcionalidades. Como puedes ver en
los procesadores de Intel como Sandy Bridge o en AMD Fusion se tiende a incluir en la CPU una tarjeta gráfica integrada.
Conexiones al PC
La tarjeta gráfica, como añadido que es al PC, se conecta a éste mediante un slot o ranura de expansión. Muchos tipos de ranuras de expansión se han creado precisamente para satisfacer a la ingente cantidad de información que se transmite cada segundo de la tarjeta gráfica a la placa.
La tarjeta gráfica, como añadido que es al PC, se conecta a éste mediante un slot o ranura de expansión. Muchos tipos de ranuras de expansión se han creado precisamente para satisfacer a la ingente cantidad de información que se transmite cada segundo de la tarjeta gráfica a la placa.
- ISA: el conector original del PC, poco apropiado para uso gráfico; en cuanto llegamos a tarjetas con un cierto grado de aceleración resulta insuficiente. Usado hasta las primeras VGA “aceleradoras gráficas”, aquellas que no sólo representan la información sino que aceleran la velocidad del sistema al liberar al microprocesador de parte de la tarea gráfica mediante diversas optimizaciones.
- PCI EXPRESS: PCI Express es una nueva arquitectura de bus cuyo ancho de banda es 3.5 veces superior a AGP8X y PCI en el PC y da como resultado una velocidad superior a 4GB por segundo en las trasferencias de datos en ambas direcciones, lo que la convierte en lo mas recomendable a la hora de adquirir una tarjeta gráfica.
- PCI: hasta hace poco, este ha sido el estándar de las tarjetas gráficas (y otros múltiples periféricos). Suficientemente veloz para las tarjetas que no precisen una gran aceleración 3D.
- AGP: el estándar para conexión de tarjetas gráficas, tampoco un slot, sino un puerto (algo así como un bus local), pensado únicamente para tarjetas gráficas que transmitan cientos de MB/s de información, típicamente las 3D. Presenta poca ganancia en prestaciones frente a PCI, pero tiene la ventaja de que las tarjetas AGP pueden utilizar memoria del sistema como memoria de vídeo (lo cual, sin embargo, penaliza mucho el rendimiento).Tiene varias subcategorías de BUS que influyen en su velocidad, el AGP 1x, 2x, 4x y el 8x.
- VESA Local Bus: más que un slot un bus, un conector íntimamente unido al microprocesador, lo que aumenta la velocidad de transmisión de datos. Una solución barata usada en muchas placas 486, de buen rendimiento pero tecnológicamente no muy avanzada.
Diferentes tipos de tarjetas gráficas
Tarjeta gráfica discreta
Las tarjetas discretas son las primeras en aparecer, en principio ni siquiera se usaba ese nombre completo ya que todas eran iguales. Van conectadas de manera directa a la placa base.
Tarjeta gráfica integrada en placa
Gracias a las mejoras constantes que se producen en las tecnologías de fabricación de los microchips, se pueden crear cada vez dispositivos más pequeños. Esto lleva a los fabricantes a incluir, la tarjeta grafica en la placa base.
En este caso, al contrario que ocurría con una discreta, para
actualizar la tarjeta necesitaras cambiar toda la placa base. Perdiendo
uno de los puntos fuertes de las discretas. Otra desventaja es que estos
dispositivos necesitan usar la memoria RAM
de tu equipo para funcionar. Al tener que compartirla con los programas
pueden producirse caídas de rendimiento debido a que el equipo tendrá
menos cantidad disponible para los programas.
Tarjeta integrada en el microprocesador
Era el siguiente paso. Tanto AMD con Fusión, como Intel con Sandy Bridge, han realizado cambios en su arquitectura interna dando lugar a unos micros que incluyen en la misma pastilla del procesador una tarjeta gráfica integrada.
La placa base será la encargada de implementar los conectores al
exterior. Esto hace que estés incluso más limitado en caso de necesitar
una actualización que con una tarjeta gráfica integrada en placa ya que
deberás cambiar micro y placa.
Tarjeta gráfica externa
Piensa en un laptop o portátil. Si usas su potencia gráfica todo el tiempo puedes acabar consumiendo rápidamente la batería. Por esta razón aparecen las tarjetas gráficas externas. En este dispositivo, es donde se encuentran los conectores de vídeo.
Son ideales para portátiles, por que ahorraras energía, pero pueden resultar muy caras.
Los errores más comunes
- Confundir a la GPU con la tarjeta gráfica. Aunque muy importante, no todas las GPU y adaptadores de gráficos van en tarjeta ni son el único determinante de su calidad y rendimiento. Es decir, las GPU sí determinan el rendimiento máximo de la tarjeta, pero su rendimiento puede ser capado por tener otros elementos que no estén a su altura, por ejemplo un ancho de banda pequeño.
- Considerar el término tarjeta de vídeo como privativo del PC y compatibles. Esas tarjetas se usan en equipos no PC e incluso sin procesador Intel o AMD y sus chips en videoconsolas.
- Confundir al fabricante de la GPU con la marca de la tarjeta. Actualmente los mayores fabricantes de chip gráficos de PC en el mercado son NVIDIA y AMD (anteriormente ATi Tecnologies). Esto se debe a que se encargan solamente, de diseñar los chip gráficos (GPU). Luego, empresas como TSMC o Global Fundities fabrican las GPU y más tarde son ensambladas en PCBs con memorias por ASUS, POV, XFX, Gigabyte, Sapphire y demás ensambladoras para su venta al público.
- Saliendo del círculo de PCs, para otros dispositivos como Smartphones, la mayoría de las GPU vienen integradas en "System on Chip" junto al procesador y el controlador de memoria.
Breve video explicativo sobre la memoria RAM y los diferentes tipos que hay en el mercado.
Fuentes
1.- Apuntes propios
3.- Computadorasabout-Historia tarjetas gráficas4.- Appinformatica-Tarjetas gráficas
5.- Wikipedia-Tarjeta gráfica
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