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Informatica Moderna

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LAS TARJETAS DE VIDEO

 

 

Índice de contenidos concisos y enlace

 
- Definición tarjeta de video
   ♦ Características tarjetas video
   ♦ Clases de tarjetas de video
-  
- Partes tarjetas video
- Slot tarjetas de video
   ♦ Tipos de puertos
    (EGA, VGA, S-Video, DVI y RCA).
   ♦ Memoria tarjetas video
- Procesador de tarjeta de video
- Tarjeta video GPU/VPU
Fuentes SLI / X-Fire
   ♦ Ventilación tarjeta video
   ♦ Usos tarjetas de video
- Auto evaluación, dudas y correcciones sobre los temas
 

Ilustración del tema

 
-  Qué es una tarjeta de video

     Es una tarjeta para expansión de capacidades que sirve para procesar y otorgar mayor capacidad de despliegue de gráficos en pantalla, por lo que libera al microprocesador y a la memoria RAM de estas actividades y les permite dedicarse a otras tareas.  La tarjeta de video se inserta dentro de las ranuras de expansión ó "Slots" integradas en la tarjeta principal ("Motherboard") y se atornilla al gabinete para evitar movimientos y por ende fallas. Todas las tarjetas de video integran uno ó varios puertos para conectar los dispositivos externos tales como monitores CRT, pantallas LCD, proyectores, etc.

Actualmente el nombre mas común con el que se le denomina a la tarjeta de video es tarjeta aceleradora de gráficos y compite contra los procesadores "Sandy Bridge".

 

Figura 1. Tarjeta aceleradora de gráficos, marca MSI®, con GPU ATI®, modelo HD4830, GDDR 512 Mb, interfaz PCI-E 2.0 16X, DVI/S-Video.

 
- Definición de disquete
 
    + Integran dentro de si un circuito integrado ó chip encargado del proceso de gráficos, por lo que liberan al microprocesador de estas actividades, llamado GPU/VPU.
     + También integran memoria RAM  propia para evitar el consumo de la RAM principal.
     + Tienen uno ó varios puertos para la conexión de los dispositivos externos como monitores y proyectores.
    + Cuentan con un conector especial que permite insertarlas en las ranuras de expansión de la tarjeta principal.
    + Pueden convivir con las tarjetas de video integradas en la tarjeta principal, ya que al instalarlas, reemplazan su lugar en el sistema.
 

Enlaces patrocinados y ligas

 
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      • Tarjetas controladoras IDE
      • Tarjeta capturadora de video
      • Tarjeta Fax-Módem
      • Tarjetas ópticas
 

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- Clases de tarjetas gráficas

     Se refiere principalmente a las diferencias a través del avance de la tecnología en cuánto a  resolución, cantidad de colores, memoria etc. Se muestra en la siguiente tabla las clases de tarjetas gráficas básicas de manera retrospectiva:

Tipo Año Resolución (píxeles) Colores Memoria
SVGA ("Super Video Graphics Array") ó arreglo gráfico de video. 1989 1280 X 1024 16.7 millones >4 Mb
XGA ("eXtended Graphics Array") ó arreglo extendido de gráficos. 1987 1280 X 1024 256 colores 256 Kb
VGA ("Video Graphics Array") ó arreglo gráfico de video. 1987 640 X 480 256 colores 256 Kb
EGA ("Enhaced Graphics Array") ó arreglo mejorado de gráficos. 1985 640 X 200 Monocromo  y 16-64 colores 256 Kb
HGC ("Hercules Graphics Card") ó tarjeta gráfica Hércules. 1982 720 X 348 Monocromo 64 Kilobytes
CGA ("Color Graphics Array") ó arreglo de gráficos de color. 1981 640 X 200 16 colores 16 Kilobytes (Kb)

-  Partes que componen la tarjeta de video

     Los componentes son visibles, ya que no cuenta con cubierta protectora; son básicamente los siguientes:

Figura 2. Esquema de partes de una tarjeta de video.

1.- Conector: permite la inserción de la tarjeta en la ranura de la tarjeta principal - Motherboard.
2.- Memoria: se trata de memoria RAM encargada de almacenar información exclusivamente de video, liberando la RAM principal.
3.- Ventilador y disipador: se encarga de enfriar el disipador, el cuál absorbe el calor generado por el microprocesador de gráficos (GPU).
4.- Microprocesador (GPU): se encarga del proceso de información exclusivamente de video.
5.- Placa plástica: es la estructura en la que se montan las partes de la tarjeta TV/FM.
6.- Puerto VGA: tiene 15 pines y transmite video hacia cualquier tipo de monitor CRT ó pantalla LCD.
7.- Puerto S-Video: utilizado para trasmitir a televisores de alta definición.
8.- Puerto DVI: transmite señal de video con alta definición.
9.- Soporte: permite fijar de manera correcta la tarjeta en el chasis del gabinete.
10.- Conector de alimentación PCIe: recibe electricidad directamente desde la fuente ATX.

Partes y funciones de una tarjeta de video.

-  Tipos de interfase para ranuras

     Se muestran las ranura de expansión, comenzando desde la mas moderna, hasta los mas antiguos.

Nombre del conector Imagen
1) PCI-Express X2 ("Peripheral Components Interconect-Express") Tomar en cuenta que hay varias versiones 1X, 2X 4X y 16X

2) AGP* (4X-8X) ("Accelerated Graphics Port")

3) PCI ("Peripheral Components Interconect-Express")

4) MCA ("MicroChannel Arquitecture")

5) EISA ("Extended Industry Standard Architecture")

6) VESA ("Video Electronics Standards Association")

7) ISA 8-16 ("Industry Standard Architecture")

* Sin definir como ranura ó puerto, pero para fines prácticos lo consideraremos ranura.

 

 

-  Tipos de puertos integrados

     Se muestran comenzando del tipo de puertos mas recientes y su respectiva imagen, hasta los mas antiguos.

Nombre del puerto Usos Imagen
1) Conector de alimentación PCIe Permite recibir alimentación directamente desde la fuente de poder ATX, debido a su alto consumo de energía.

2) HDMI ("High Definition Multimedia interface") Para transmisión de audio y video por un mismo conector, impidiendo que la señal sea copiada de manera ilegal.

3) DVI ("Digital Visual Interface") Para pantallas LCD ó de plasma de alta definición, incluidos televisores.

4) TV (Televisión) Se trata de una entrada para conectar un cable coaxial procedente de la señal de la antena de TV abierta (poco recomendada) ó de la señal de televisión por cable

5) RCA ("Radio Corporation of América") Para televisiones y tarjetas capturadoras de video.

6) S-Video ("Simple-Video") Para pantallas LCD ó de plasma de alta definición, incluidos televisores.

7) VGA ("Video Graphics Array") Monitores de 256 a 16.7 millones de colores.

8) EGA ("Enhaced Graphics Array") Monitores EGA de 64 colores.


- Tipos de memoria integrada y capacidades

      Las tarjetas de video, además de integrar su propio microprocesador, también integran cierta cantidad de memoria RAM especial llamada VRAM ó GRAM ("Video Read Only Memory ó Graphic Read Only Memory"), la cuál se encarga exclusivamente de almacenar datos referentes a gráficos mientras una aplicación gráfica los solicite, esto permite que la memoria RAM principal se mantenga disponible para otros procesos, aunque es importante mencionar que mientras la VRAM no sea solicitada, esta se utilizara como RAM por la computadora.

     Memorias y significado de GDDR: ("Graphics Double Data Rate"), la memoria integrada en las tarjetas de video es de tipo RAM ("Random Access Memory"), por lo que es volátil, es decir, al apagar la computadora, todos los datos almacenados en ella se pierden. Se muestra en la siguiente tabla los tipos básicos de memoria que se han integrado actualmente, en este momento es la GDDR5 la que comienza a ser introducida al mercado comercial.

Tipo de RAM Características Capacidad comercial instalada Mb/Gb
GDDR5 "Graphics Double Data Rate 5"

Basada en tecnología DDR2, esta nueva especificación para tarjetas gráficas de alto rendimiento, provee un doble ancho de banda a diferencia de GDDR4, que permite ser configurada a 32 y 64 bits.

1.024 Gb, 1.536 Gb, 3.072 Gb hasta 4 Gb
GDDR4 "Graphics Double Data Rate 4"

Es un tipo de memoria que también se basa en la tecnología DDR2, que mejora las características de consumo y ventilación con respecto a la GDDR3.

256 Mb
GDDR3 "Graphics Double Data Rate 3"

Es un tipo de memoria adaptada para el uso con tarjetas de video, con características de la memoria DDR2, mejoradas para reducir consumo eléctrico y hacer eficiente la disipación de calor.

256 Mb, 384 Mb, 512 Mb, 768 Mb, 896 Mb, 1 Gb, 1.792 Gb
GDDR2 "Graphics Double Data Rate 2"

Es un tipo de memoria adaptada para tarjetas de video, con características de la memoria DDR y DDR2.

256 Mb, 512 Mb, 1 Gb
GDDR "Graphics Double Data Rate"

Es un estándar de RAM que transmite datos de manera doble por canales distintos de manera simultánea, en este caso está diseñada para el uso en tarjetas de video.

64 Mb, 128 Mb, 256 Mb, 512 Mb


-  Tipos de procesador integrado GPU/VPU y capacidades
 

     Hay 2 siglas para este tipo de procesadores de gráficos, acuñadas por 2 empresas dominantes actualmente: GPU ("Graphics Process Unity") ó unidad de proceso de gráficos y VPU ("Visual Processing Unity") ó unidad de proceso visual. Independientemente de la forma que se le quiera denominar, este circuito libera de esa actividad al microprocesador y le permite dedicarse a otras tareas del sistema haciendo más eficiente al equipo. Estos procesadores de gráficos actualmente tienden a sobrecalentarse, por lo que se les coloca un disipador de calor con su respectivo ventilador. Anteriormente dominaban el mercado varias marcas, entre ellas una llamada Trident®, pero actualmente son 2 marcas de circuitos dominantes, independientemente de la marca de la tarjeta de video que la integra.

 

   + ATI Radeon ("Array Tecnologies Inc.") de la empresa fabricadora de procesadores AMD®.

   + GeForce: de la empresa Nvidia® fabricante de unidades de procesamiento gráfico.

    + Ejemplo: Tarjeta de video GeForce*, modelo TC7200 GS, marca Zogis®*, DDR2 256 Mb, PCI-E.

     *Se puede observar que hay dos denominaciones presentes, GeForce es el del chip procesador de gráficos y Zogis® es la marca de la tarjeta de video.

 

-  Tecnología SLI / X-Fire en tarjetas de video

     Se trata de tecnología desarrollada e integrada para que la tarjeta principal pueda trabajar simultáneamente con 2 tarjetas aceleradoras de gráficos de cierta marca, esto es, a la par, y por ende se aumentan las capacidades al tener dos procesadores de gráficos (GPU) trabajado al mismo tiempo. La tecnología SLI es desarrollada por la empresa fabricante de GPU´s NVidia® y solo es compatible con tarjetas de la empresa, mientras que la tecnología CrossFire/XFire son de la empresa ATI Radeon®, por supuesto aplica solo para tarjetas que tengan GPU de la misma marca. Ambas tecnologías se encuentran enfocadas a ser utilizadas en los equipos de alto rendimiento utilizados por jugadores de videojuegos (Gamers) ó para aplicaciones de diseño.

-  Fuentes SLI/X-Fire

      Las tecnologías SLI/X-Fire implementadas en las tarjetas de video, requieren un alto consumo de energía eléctrica, por lo que la MotherBoard ya no es un medio efectivo para alimentarlas, por ello se han integrado conexiones directas entre la fuente ATX y las tarjetas de video que se basen en estos estándares.

-  Como se ventila correctamente la tarjeta de video
   

Figura 3. Ventilación de la tarjeta de video

     Anteriormente en las tarjetas de video los GPU no tenían la capacidad de generar calor en exceso y no contaban con dispositivos disipadores, sin embargo el avance en la capacidad de procesamiento ha hecho necesario el uso de ventiladores que permiten extraer el calor y enfriar.

     Otra manera actual que se comienza a popularizar es el enfriamiento basado en agua en las tarjetas de video.


-  Usos específicos de la tarjeta de video

      Se usa en los siguientes casos:

     a) Si la tarjeta principal ("Motherboard") carece de puerto de video.
     b) Si el puerto de video integrado a la tarjeta principal deja de funcionar.
     c) Si el puerto de video integrado en la tarjeta principal no tiene la capacidad necesaria (los gráficos de los juegos se ven lentos, se ven los gráficos con poca resolución, etc.).
 

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