Tarjeta grafica o de video

Tarjeta grafica o de video

Todas las imágenes que ves en el monitor de tu ordenador, desde los gráficos de un videojuego hasta lo que escribes en Word, requieren ser procesadas por el ordenador, Tarjeta grafica o de video. Las tarjetas gráficas obtienen esos datos que le envía el procesador del ordenador, y los transforma en información visual, lo que quiere decir que coge datos que son unos y ceros y los convierte en imágenes.

Una tarjeta gráfica o tarjeta de video es una tarjeta de expansión de la tarjeta madre o motherboard del computador que se encarga de procesar los datos provenientes del procesador y transformarlos en información comprensible y representable en el dispositivo de salida.

Las tarjetas utilizan una unidad de procesamiento gráfico o GPU, que muchas veces se usa erróneamente para referirse a la tarjeta gráfica en sí. También se les conoce como Adaptador de pantalla, Adaptador de vídeo, Placa de vídeo, y Tarjeta aceleradora de gráficos.

Como una alternativa a las placas de vídeo, hardware de vídeo puede ser integrado a la placa madre o a la Unidad central de procesamiento.

Casi todas las computadoras con gráficos integrados a la placa madre pueden desactivar la función de dicho chip en la BIOS, y tienen una entrada PCI, o PCI Express (PCI-E)

Qué hay dentro de una gráfica y cómo funciona

El corazón de la tarjeta gráfica es la GPU o Unidad de procesamiento gráfico, un circuito muy complejo que integra varios miles de millones de transistores diminutos y varios núcleos que tienen capacidad de procesamiento independiente. De la cantidad y capacidad de estos núcleos dependerá la potencia, un aspecto que es importante debido al esfuerzo de cálculo tan grande necesario para generar los gráficos que ves en el ordenador.

la memoria gráfica de acceso aleatorio o GRAM

son chips de memoria que almacenan y transportan información entre sí Y luego tienes el convertidor digital-analógico de memoria de acceso aleatorio.

Una tarjeta gráfica posee su propia memoria RAM, su propio sistema de ventilación, y reguladores eléctricos dedicados, con todos los componentes diseñados específicamente para procesar imágenes de vídeo. Los dos fabricantes mayoritarios de CPU, AMD e Intel, están invirtiendo más en procesadores con gráficos integrados. 

Componentes

son chips de memoria que almacenan y transportan información entre sí Y luego tienes el convertidor digital-analógico de memoria de acceso aleatorio.

Una tarjeta gráfica posee su propia memoria RAM, su propio sistema de ventilación, y reguladores eléctricos dedicados, con todos los componentes diseñados específicamente para procesar imágenes de vídeo. Los dos fabricantes mayoritarios de CPU, AMD e Intel, están invirtiendo más en procesadores con gráficos integrados. 

GPU

Una unidad de procesamiento gráfico (del inglés graphics processing unitGPU) o procesador gráfico es un coprocesador dedicado al procesamiento de gráficos u operaciones de coma flotante, para aligerar la carga de trabajo del procesador/CPU central en aplicaciones como los videojuegos o aplicaciones 3D interactivas. De esta forma, mientras gran parte de lo relacionado con los gráficos se procesa en la GPU, la unidad central de procesamiento (CPU) puede dedicarse a otro tipo de cálculos (como la inteligencia artificial o los cálculos mecánicos en el caso de los videojuegos).

La GPU implementa ciertas operaciones gráficas llamadas primitivas optimizadas para el procesamiento gráfico. Una de las primitivas más comunes para el procesamiento gráfico en 3D es el antialiasing, que suaviza los bordes de las figuras para darles un aspecto más realista. Adicionalmente existen primitivas para dibujar rectángulos, triángulos, círculos y arcos. Las GPU actualmente disponen de gran cantidad de primitivas, buscando mayor realismo en los efectos.

Las GPU están presentes en las tarjetas gráficas.

 

Las modernas GPU son descendientes de los chips gráficos monolíticos de finales de la década de 1970 y 1980. Estos chips tenían soporte BitBLT limitado en la forma de sprites (si es que tenían dicho soporte del todo), y usualmente no tenían soporte para dibujo de figuras. Algunos GPU podían ejecutar varias operaciones en una lista de display y podían usar DMA para reducir la carga en el procesador anfitrión; un ejemplo temprano es el coprocesador ANTIC usado en el Atari 800 y el Atari 5200. Hacia finales de la década de 1980 y principios de la de 1990, los microprocesadores de propósito general de alta velocidad fueron muy populares para implementar las GPU más avanzadas. Muchas tarjetas gráficas para PC y estaciones de trabajo usaban procesadores digitales de señales (DSP por sus siglas en inglés) tales como la serie TMS340 de Texas Instruments, para implementar funciones de dibujo rápidas y muchas impresoras láser contenían un procesador de barrido de imágenes «PostScript» (un caso especial de GPU) corriendo en un procesador RISC como el AMD 29000.

VRAM

La VRAM es un tipo de memoria diseñada especialmente para llevar a cabo un tipo concreto de tareas en aplicaciones gráficas y videojuegos. Podemos decir que la VRAM es a la GPU lo que la RAM a la CPU. 

La VRAM es un tipo de memoria diseñada especialmente para llevar a cabo un tipo concreto de tareas en aplicaciones gráficas y videojuegos. Podemos decir que la VRAM es a la GPU lo que la RAM a la CPU. 

Para muchos desconocida, la VRAM -o memoria de vídeo- es un elemento indispensable de cualquier tarjeta gráfica, ya sea ésta dedicada o integrada. En este artículo veremos qué es y para qué sirve la memoria gráfica, las diferencias entre la VRAM dedicada o integrada y cuál es la cantidad óptima para jugar hoy en día.

La memoria de vídeo está presente en todas las tarjetas gráficas, pero ni mucho menos es igual para todas ellas. Como estarás pensando, cada tarjeta gráfica y GPU integrada disponen de distintas configuraciones de memoria que afecta a aspectos como el tipo, la cantidad, y la velocidad de ella.

Mientras que las gráficas dedicadas disponen normalmente de una gran cantidad de memoria, como los 11GB GDDR5X de la GTX 1080Ti; las integradas sólo cuentan con una cantidad muy pequeña que rara vez supera los 128 MB. Esto se debe a una única razón, el espacio disponible es muy distinto en cada componente. Mientras que una tarjeta gráfica cuenta con su propio PCB (placa impresa de circuitos) con una escala de centímetros, una GPU integrada en una APU ve reducido su espacio a la escala de milímetros. Si te has decantado por tener una buena tarjeta gráfica dedicada, echa un vistazo a esta guía de mejores tarjetas gráficas para gamers.

¿Qué es la memoria de vídeo y para qué sirve?

La VRAM es un tipo de memoria diseñada especialmente para llevar a cabo un tipo concreto de tareas en aplicaciones gráficas y videojuegos. Podemos decir que la VRAM es a la GPU lo que la RAM a la CPU.

El creciente aumento de la calidad gráfica de estos últimos ha llevado a que el ritmo al que requieren los datos necesarios para mostrar correctamente los gráficos por pantalla (texturas, efectos, modelos 3D, físicas) sea extremadamente alto. Esto ha desembocado en la imperiosa necesidad de disponer de un gran ancho de banda, que se ha conseguido a base de aumentar de manera sustancial la velocidad de la memoria.

Como las memorias tradicionales se calentaban y consumían en exceso cuando su velocidad aumentaba en la medida que se iba haciendo necesario en cada momento, finalmente se terminaron desarrollando nuevas arquitecturas, bifurcando para siempre la memoria en dos líneas: memoria RAM y VRAM.

Salidas

Los sistemas de conexión más habituales entre la tarjeta gráfica y el dispositivo visualizador (p. ej. monitor o televisor) son:VGA: el video graphics array (VGA)super video graphics array (SVGA o Súper VGA) fue el estándar analógico de los años 1990; diseñado para dispositivos con tubo de rayos catódicos (CRT); sufre de ruido eléctrico y distorsión por la conversión de digital a analógico y el error de muestreo al evaluar los píxeles a enviar al monitor. Se conecta mediante 15 pines con el conector D-sub: DE-15. Su utilización continúa muy extendida, aunque claramente muestra una reducción frente al DVI.DVIdigital visual interface (DVI) o interfaz visual digital es sustituta de la anterior, pero digital; fue diseñada para obtener la máxima calidad de visualización en las pantallas digitales o proyectores. Se conecta mediante pines. Evita la distorsión y el ruido al corresponder directamente un píxel a representar con uno del monitor en la resolución nativa del mismo. Cada vez más adoptado, aunque compite con el HDMI, pues el DVI no es capaz de transmitir audio.HDMI: la interfaz multimedia de alta definición o high-definition multimedia interface (HDMI) es una tecnología propietaria transmisora de audio y vídeo digital de alta definición cifrado sin compresión, en un mismo cable. Se conecta mediante patillas de contacto. Fue ideado inicialmente para televisores, y no para monitores, por eso no apaga la pantalla cuando deja de recibir señal y debe apagarse manualmente en caso de monitores.DisplayPort: puerto para tarjetas gráficas creado por VESA y rival del HDMI, transfiere vídeo a alta resolución y audio. Sus ventajas son que está libre de patentes, y por ende de regalías para incorporarlo a los aparatos, también dispone de unas pestañas para anclar el conector impidiendo que se desconecte el cable accidentalmente. Cada vez más tarjetas gráficas van adoptando este sistema, aunque sigue siendo su uso minoritario, existe una versión reducida de dicho conector llamada Mini DisplayPort, muy usada para tarjetas gráficas con multitud de salidas simultáneas, como pueden ser 5.

Dispositivos refrigerantes

Debido a las cargas de trabajo a las que son sometidas, las tarjetas gráficas alcanzan temperaturas muy altas. Si no es tenido en cuenta, el calor generado puede hacer fallar, bloquear o incluso averiar el dispositivo. Para evitarlo, se incorporan dispositivos refrigerantes que eliminen el calor excesivo de la tarjeta.

Se distinguen dos tipos:

  • Disipador: dispositivo pasivo (sin partes móviles y, por tanto, silencioso); compuesto de un metal muy conductor del calor, extrae este de la tarjeta. Su eficiencia va en función de la estructura y la superficie total, por lo que a mayor demanda de refrigeración, mayor debe ser la superficie del disipador.
  • Ventilador: dispositivo activo (con partes móviles); aleja el calor emanado de la tarjeta al mover el aire cercano. Es menos eficiente que un disipador, siempre que nos refiramos al ventilador solo, y produce ruido al tener partes móviles.

Aunque diferentes, ambos tipos de dispositivo son compatibles entre sí y suelen ser montados juntos en las tarjetas gráficas; un disipador sobre la GPU extrae el calor, y un ventilador sobre él aleja el aire caliente del conjunto.

La refrigeración líquida es una técnica de enfriamiento utilizando agua en vez de disipadores de calor y ventiladores (dentro del chasis), logrando así excelentes resultados en cuanto a temperaturas, y con enormes posibilidades en overclocking. Se suele realizar con circuitos de agua estancos.

El agua, y cualquier líquido refrigerante, tienen mayor capacidad térmica que el aire. A partir de este principio, la idea es extraer el calor generado por los componentes de ordenador usando como medio el agua, enfriarla una vez fuera del gabinete y luego reintroducirla.

Alimentación

Hasta ahora la alimentación eléctrica de las tarjetas gráficas no había supuesto un gran problema, sin embargo, la tendencia actual de las nuevas tarjetas es consumir cada vez más energía. Aunque las fuentes de alimentación son cada día más potentes, la insuficiencia energética se encuentra en la que puede proporcionar el puerto PCIe que solo es capaz de aportar una potencia por sí solo de 75 W.5​Por este motivo, las tarjetas gráficas con un consumo superior al que puede suministrar la fuente, PCIe incluyen un conector PCIe6​ que permite una conexión directa entre la fuente de alimentación y la tarjeta, sin tener que pasar por la placa base, y, por tanto, por el puerto PCIe.

Aun así, se pronostica que no dentro de mucho tiempo las tarjetas gráficas podrían necesitar una fuente de alimentación propia, convirtiéndose dicho conjunto en dispositivos externos.7

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