16 Tarjeta gráfica

TARJETA GRÁFICA
Conrado Perea
Qué es una tarjeta gráfica
También denominada adaptador de vídeo, es
uno de los componentes más básicos e
importantes del ordenador, ya que nos va a
permitir visualizar toda la información con la
que se trabaja.
Antiguamente, el encargado de llevar los
datos al usuario a través de la pantalla era el
microprocesador del sistema, lo cual
retardaba bastante las operaciones del
ordenador.
Tarjeta gráfica
 Entonces aparece la
tarjeta gráfica que
descarga de trabajo
al procesador. Esto
ocurrió en la década
de los 80, como
único cometido tenía
llevar la imagen al
monitor
Conceptos
fundamentales
Píxeles y resolución: Cualquier imagen
mostrada en la pantalla está formada por
la unión de millones de puntos de color
(píxel).
Pixel, es la mínima unidad de información
gráfica que puede ser controlada de
forma individual. Cada píxel tiene un
color y una intensidad propia.
Conceptos
fundamentales
Al número de píxeles
mostrados en la pantalla se le
denomina resolución. Ejemplo,
800x600, 800 píxeles en
horizontal y 600 en vertical. A
mayor nº de píxeles mejor
calidad de imagen.
Conceptos fundamentales
RESOLUCIÓN
Nº DE PIXELES
640 x 480
307.200
800 x 600
480.000
1024 x 768
786.432
1280 x 1024
1.310.720
1600 x 1200
1.920.000
Profundidad del color
La profundidad de color
es el número máximo
de colores
representables de
manera simultánea en la
pantalla.
A mayor profundidad de
color, mayor será la
cantidad de memoria
necesaria para
almacenar la imagen.
Profundidad del color
P. COLOR
Nº COLORES
DENOMIACIÓN
4 BITS
16
VGA estándar
8 BITS
256
256 colores
16 BITS
65.536
High color
32 BITS
16.777.216
True color
Nº de bits del procesador
gráfico
El número de bits
que es capaz de
manejar en un ciclo
de reloj. Es
totalmente
independiente a la
profundidad de color.
A mayor nº de bits
más rápido realizará
el proceso de una
imagen.
Frecuencia de refresco y el parpadeo
de la pantalla
Se mide en Hercios
y es el número de
veces que la tarjeta
gráfica hace un
barrido a la
pantalla.
O en milisegundos
en pantallas TFT
Estándar gráfico
El estándar gráfico
es VGA ( video
graphics adapter o
video graphics
array, adaptador
gráfico de vídeo).
Lo introdujo IBM.
El original 640x480
a 16 colores.
Estándar gráfico
VESA (Asociación de
estándares electrónicos de
vídeo) formado por un
conjunto de fabricantes de
sistemas gráficos.
SVGA súper VGA: bajo
este nombre se agrupan
todos los estándares y
extensiones que han
surgido para expandir las
capacidades de la VGA
original.
Componentes de una
tarjeta gráfica
• EL PROCESADOR GRÁFICO
– Es el corazón de la tarjeta y el elemento
que más ha evolucionado. Funciones de
3D, descompresión de vídeo en tiempo
real y una serie de funciones que hace
unos años eran impensables.
Componentes de una
tarjeta gráfica
• GPU unidad de proceso gráfico, ya que son
auténticos microprocesadores específicos
para gráficos.
La memoria de vídeo
( FRAME BUFFER)
• La información que vemos en el
monitor está almacenada en la
memoria de vídeo, también
conocida como frame buffer.
La memoria de vídeo
( FRAME BUFFER)
• La memoria gráfica se presenta en
forma de chips que están integrados en
la propia tarjeta, cuyo objetivo es que
el acceso sea lo más rápido posible.
Tarjeta gráfica integrada
La memoria de la
tarjeta gráfica
aparece soldada a
la placa base,
llegando en algunos
casos a utilizar la
memoria RAM del
sistema como uso
gráfico (UMA,
unified memory
architecture).
Memoria de la VGA
Las arquitecturas de las tarjetas gráficas
han desarrollado varios sistemas de
memoria que se han trasladado a las
propias placas base.
A mayor cantidad de memoria de vídeo,
mayor número de colores se podrán
mostrar simultáneamente en la pantalla y
mayores resoluciones, así como
mayores capacidades gráficas en
aplicaciones 3D.
Memoria de la VGA
DRAM (Dynamic RAM) sólo puede hacer
una operación cada vez, ya sea de lectura o
de escritura. Es la más barata al ofrecer
menos prestaciones.
VRAM (vídeo RAM) memoria de doble
canal, puede escribir o leer al mismo
tiempo.
EDO RAM (extend data out RAM) su
respuesta es inferior a sus antecesoras (60
a 40 nanosegundos) y aumenta la capacidad
de transmisión de datos (80 a 105 Mb/seg)
Memoria de la VGA
CDRAM y 3D RAM, diseñadas por
Mitsubishi, en la que incorpora una unidad
aritmético lógica dentro del chip. Es la
que actualmente se utiliza para el
almacenamiento de texturas y
operaciones gráficas.
MDRAM (multibak dynamic RAM) acelera
el acceso a los datos de la memoria ya
que están configurados en bancos de 32
Kb, también hay una mejora en el bus.
Memoria de la VGA
SGRAM (sinchronous graphic RAM) y
SDRAM, son las memorias de altas
prestaciones empleadas en la actualidad.
Aceleran el acceso a los datos 6
nanosegundos, es la misma tecnología que
los módulos de memoria de las placas base.
WRAM (Windows RAM) es un tipo de
memoria diseñada para aplicaciones
gráficas. Utilizan materiales de bajo coste.
RAMDAC
Random Access Memory Digital-toAnalog Converter (RAMDAC o
convertidor digital-analógico de RAM)
Es el conversor de digital/analógico:
transforma la señal digital generada por
el ordenador y la pasa a analógica,
necesaria para representar la imagen en
el monitor..
RAMDAC
Es la parte de la tarjeta gráfica
encargada de mostrar los puntos de
color en la pantalla.
Incorpora una pequeña cantidad de
memoria estática de extrema rapidez
en un tiempo de acceso muy rápido
Conectores externos
 CGA DB15 es el conector
encargado de dar salida a la
señal analógica que llega
directamente al monitor.
 Pero tenemos que tener en
cuenta la aparición de los
monitores LCD ya que estos
tienen una conexión digital.
 DVI (interfaz visual digital) 24
patillas + 5 adicionales
Aceleración 3D
La aceleración 3D debe
hacerse por hardware ya que
si lo realizamos por software
reducimos el rendimiento de
nuestro equipo.
El software 3D
 API interfaz para
programas de
aplicación. Su función
es la de enviar
órdenes para que la
tarjeta gráfica
funcione mediante el
hardware y si no lo
soporta que lo emule
por software.
 DIRECTX 9
El estándar MPEG
 El Moving Picture Experts Group, titulado Grupo de
Imagenes Moviles Expertas en español, referido
comúnmente como MPEG, es un grupo de trabajo del
ISO/IEC encargado de desarrollar estándares de
codificación de audio y vídeo. Su primera reunión fue
en Mayo de 1988 en Ottawa, Canadá. Desde su
primera reunión, el MPEG ha crecido hasta incluir
350 miembros de distintas industrias y universidades.
La designación oficial del MPEG es ISO/IEC
JTC1/SC29 WG11. MPEG-4.
El estándar MPEG
 MPEG ha normalizado los siguientes formatos de
compresión y normas auxiliares:
 MPEG-1: estándar inicial de compresión de audio y
vídeo. Usado después como la norma para CD de vídeo,
incluye el popular formato de compresión de audio Capa
3 (MP3).
 MPEG-2: normas para audio y vídeo para difusión de
calidad de televisión. Utilizado para servicios de TV por
satélite como DirecTV (Cadena estadounidense de
televisión vía satélite de difusión directa), señales de
televisión digital por cable y (con ligeras
modificaciones) para los discos de vídeo DVD.
El estándar MPEG
MPEG-3: diseñado originalmente para HDTV
(Televisión de Alta Definición), pero
abandonado posteriormente en favor de
MPEG-2.
MPEG-4: expande MPEG-1 para soportar
"objetos" audio/vídeo, contenido 3D,
codificación de baja velocidad binaria y
soporte para gestión de derechos digitales
(protección de copyright).
El estándar MPEG
MPEG-7: sistema formal para la
descripción de contenido multimedia
MPEG-21: MPEG describe esta norma
futura como un "marco multimedia".
Factores que determinan las
prestaciones de la VGA
Transferencia de los datos del
microprocesador al procesador gráfico, esto
depende directamente de la velocidad del
bus AGP.
Transferencia de datos entre el chip gráfico,
la memoria y el RAMDAC:
Uso de la memoria doble puerta
Bus de la memoria gráfica
Frecuencia de reloj del chip gráfico
Combinación de la tarjeta gráfica con
el monitor
El monitor juega
un papel
fundamental en
términos de
nitidez, claridad,
estabilidad y
resolución
máxima de la
imagen
Prestaciones de la tarjeta
VGA
 Calidad de la imagen,
profundidad de color y
máxima resolución posible.
 Velocidad del procesador
gráfico.
 AGP o PCI Express.
 Soporte por hardware de
directX u OpenGL u otra
librería gráfica propietaria
de algún fabricante.
 RAMDAC