Hardware para computadora. Un análisis de las tarjetas gráficas, sus funciones y componentes.

Una de las partes fundamentales en los ordenadores de hoy en día, para los usuarios de juegos que gráficamente exigen cada día más, son las Tarjetas de Video (también llamadas Placas de Vídeo o Trajetas Gráficas). Estas piezas de hardware cumplen la función de generar y emitir imágenes y se las diferencia de las “placas de vídeo integradas” (IGP) que vienen incluidas en el chipset (grupo de circuitos integrados en un motherboard – Placa madre- que funcionan de manera conjunta.

Sabiendo esta distinción nos avocaremos al análisis de las capacidades y ofertas de las Placas de Vídeo que expanden las capacidades de un ordenador al funcionar independientemente de la placa madre.

Las Tarjetas Gráficas de hoy en día no solo cumplen con la función de emitir y crear imágenes sino que ahora pueden también capturar escenas de video, conectarse al sistema de cable de un hogar para ver televisión en la computadora, conectarse a diversos tipos de monitores de nueva generación, decodificar códigos de compresión de video e inclusive utilizar adaptadores para joysticks directamente a sus conectores. La importancia de la placa de video reside en su capacidad de encargarse individualmente del procesamiento gráfico permitiendo que los recursos del ordenador se dediquen a otras funciones.

Una pieza de hardware tan compleja como la Tarjeta Gráfica consiste en una serie de circuitos donde son montados los componentes que permiten su correcto funcionamiento.

- La unidad procesadora de gráficos (GPU). Como el microprocesador de un ordenador, esta parte es fundamental para la traducción (rendering) de los gráficos. Técnicamente la aparición de estos en pantalla depende del GPU.

- El BIOS de la tarjeta gráfica permite el acceso al hardware de otros componentes ya que en su interior se encuentran cargadas las funciones que el software (programas) debe realizar para activar el funcionamiento correcto del dispositivo. Funciona de manera similar al BIOS de un ordenador, que en este caso se encuentra cargado en el chipset de una placa madre.

- La memoria de una tarjeta gráfica depende de si está se encuentra integrada a la placa principal (motherboard) o de sí es una tarjeta gráfica independiente. Estás últimas demuestran su condición de pieza de hardware avanzado al utilizar, además de una BIOS propia, una memoria RAM individual. Esto implica mayor velocidad de procesamiento. Actualmente las memorias RAM de las tarjetas gráficas son del tipo GDDR4 y su velocidad oscila entre los 1600 y los 2400 MHz.

- Salidas. Las placas de vídeo poseen una “salida” que permite la conexión del dispositivo que permitirá ver las imágenes. El monitor, la televisión, las pantallas de LCD. Cada uno de estos aparatos se conecta a la salida de la placa de video y pasa a ser el intermediario entre los gráficos que la placa esta procesando y los que nosotros vemos efectivamente en nuestras pantallas. La salida universal de los monitores de computadora es llamada HD-15, luego existen la DVI que permite acceder a la placa mediante proyectores, pantallas de LCD y de alta definición, así como Video in Video Out que incluye conexión a televisores, reproductores de DVD y consolas de video.

- La interfaz de conexión de una placa de vídeo a una placa madre también es muy importante ya que en relación a sus características varía la velocidad en la que la información se transmite.

- Dispositivos de enfriamiento. Las Tarjetas Gráficas trabajan mediante el uso de grandes cantidades de corriente eléctrica. Esta es transformada en calor que, en caso de no ser disipado de manera correcta, pueden dañar el hardware. Para ello se utilizan materiales aislantes que concentran el calor absorbiéndolo mediante contacto o radiación y que, gracias a pequeños ventiladores (coolers) lo envían fuera del área de la computadora.

- La demanda eléctrica de las placas de vídeo es lo más importante de la cuestión. Ya que en conjunto con una computadora personal funcionando el componente que más energía requiere es la tarjeta gráfica. Esto implica que la energía transformada en calor por esta pieza del hardware es la mayor de todo el aparato.

Actualmente no solo las computadoras de uso personal poseen este hardware sino que las consolas de última generación disponen de Tarjetas Gráficas que cumplen exactamente la misma función: permiten a los recursos del sistema dedicarse a funciones específicas dejando el apartado gráfico en su control.

Empresas desarrolladoras de GPU (Unidades Procesadoras de Gráficos)

Entre las compañías dedicadas al desarrollo de nuevas unidades de procesamiento gráfico tenemos a las reconocidas AMD (Advanced Micro Devices Inc.), NVIDIA (NVIDIA Corporation) y Matrox (Matrox Electronic Systems Ltd.)

AMD se caracteriza por ser, además, la segunda compañía con mayores ventas de microprocesadores para ordenadores caseros, abajo de la mítica Intel. En cambio NVIDIA siempre se ha ganado el puesto de mayor desarrollador de tarjetas gráficas entre los usuarios gracias a la calidad de sus productos. Desde 1995 han venido sumando experiencia en la creación de hardware para el procesamiento gráfico y han ido desarrollando distintas variedades de sus tecnologías que permiten el acceso a sus productos a personas con distintos ingresos.

Entre los chipset desarrollados por la empresa para sus placas de video tenemos:

Nvidia GeForce- El acelerador gráfico para ordenadores caseros más conocido. Posee ya diez revisiones y, si bien comenzó como una tarjeta orientada a los video jugadores, ha logrado posicionarse como una tarjeta gráfica multifunción capaz de adaptarse a las necesidades de diferentes personas. Desde la primer GeForce 256 lanzada en 1999 hasta las actuales GeForce GTX 200 han habido cambios en la estructura y posibilidades gráficas de cada una de las entregas de esta línea pero el estándar de calidad y aprovechamiento de las posibilidades siempre se mantuvo en alza permitiéndole a esta tarjeta ser una de las más vendidas. Cada revisión del chipset (GeForce 2, 3, 4, FX, 6, 7, 8, 9) poseía nuevas características y diferentes versiones (por ejemplo GeForce 6 – 6200, 6800) que recibían los cambios en base a las percepciones recibidas del mercado. Por lo tanto las últimas entregas de una camada tendían a ser las más completas de esa línea. Ya que los juegos y el software en general iban demandando cada día más recursos y habilidades de las tarjetas gráficas lo que derivaba en su constante evolución.

Ahora bien. Nvidia no desarrolla las tarjetas gráficas sino el Procesador de Gráficos. Los demás componentes que son ensamblados dependen de las compañías que adquieren el procesador y deciden utilizarlo en la placa que desarrollarán. Es por eso que en el mercado nosotros nos encontramos con Tarjetas Gráficas como la ASUS Nvidia 8600. Ya que es una tarjeta que utiliza dicho procesador gráfico y ha sido ensamblada por la compañía ASUS. Las compañías ensambladoras más conocidas son ASUS, Gigabyte, Micro- Star International (MSI) y Creative Labs, entre otras.

La principal competidora en el desarrollo de Unidades de Procesamiento de Gráficos de NVIDIA era la compañía ATI Technologies Inc. En 2006 fue absorbida por AMD pero en su historia ha habido muestras de una gran habilidad en del desarrollo de hardware de gran calidad. Hagamos un pequeño repaso a sus obras más conocidas. Desde 1987 con su procesador de 8 bits, el Graphics Solutions y hasta las tarjetas gráficas Radeon que salieron hasta 2006 ATI se caracterizó por aprovechar al máximo las capacidades de procesamiento gráfico conocidos hasta la fecha y AMD surgió como una compañia que debería lucha por un primer puesto en un mundo infórmatico que ATI venía dirigiendo por casi una década. Finalmente AMD ganaría la batalla y conservaría a ATI Como una subsidiaria y realizadora de otros proyectos, pero la competencia en la creación de procesadores gráficos había concluido en ese frente. Muchos recordarán las campañas publicitarias y los packaging de las tarjetas ATI donde podíamos ver a la mercenaria Ruby (un personaje creado mediante gráficos computarizados que demostraba la capacidad de las placas) y sus diversas misiones. Algunas consolas también utilizaron hardware diseñado por ATI tal es el caso de la Nintendo GameCube que posee el procesador de gráficos en 3 dimensiones Flipper. O la Xbox 360 de Microsoft que utiliza el Xenos. También la consola Nintendo Wii utiliza un procesador de la ahora absorbida ATI: el Hollywood. Por parte de NVIDIA tenemos la Play Station 3 que utiliza un procesador desarrollado conjuntamente con la Sony Computer Entertainment, Integrated. La RSX (Reality Synthesizer) es una de las más potentes unidades de procesamiento gráfico que pueden hallarse en una consola actualmente.

El otro tipo de hardware gráfico que habíamos mencionado consistía en las placas de video integradas. La desventaja de ellas es que, al utilizar la memoria RAM del propio ordenador, tienen menor capacidad. Actualmente pueden manejar sin problemas gráficos 2D y algunos 3D de poca complejidad, pero son una solución más barata y accesible para aquellos que buscan un ordenador sin deseos de utilizar juegos de última generación, por ejemplo. Actualmente las placas madre vienen con tarjetas gráficas integradas pero poseen las ranuras correspondientes para adaptar una placa de vídeo independiente en el futuro, por lo cual la actualización de hardware no es una idea descabellada como años atrás. Para poder introducir una tarjeta gráfica en una placa madre necesitamos conocer los diversos tipos de conectores que existen. A lo largo de la historia estos han ido evolucionando en pos de conseguir una mayor velocidad y capacidad de transmisión de datos. A partir de 2004 el formato más común fue el PCI-Express. Antes existían diferentes tipos de formatos de conexión que competían a razón de saber cual sería el más eficaz y utilizado. Esto traía, como consecuencia, la imposibilidad de realizar cambios en el hardware. Ya que si nuestra placa madre tenía conectores AGP no podríamos introducir una tarjeta PCI y el cambio debería ser de hardware total.

En resumen: Al adquirir hardware debemos estar atentos a nuestros objetivos (es decir, buscamos una computadora para realizar diseño gráfico, para poder jugar a los video juegos de última generación o simplemente una computadora de oficina), conocer las ofertas y comparativas de precio y calidad entre las tarjetas disponibles, conocer la compatibilidad de nuestra placa madre y atender a la compañía ensambladora de las partes. Ya que algunas utilizan componentes de baja calidad que terminan produciendo un mal funcionamiento. Las cuatro citadas más arriba son las más reconocidas y, si bien siempre puede haber errores, no son reconocidas por la baja calidad de sus productos.

Espero que este artículo les haya servido para entender un poco más los componentes y funciones de las tarjetas gráficas de las computadoras. A la hora de realizar cambios en el hardware de un ordenador hay más factores a tomar en cuenta pero sabiendo algunas de las capacidades, requisitos y posibles exigencias a una placa de vídeo podemos saber cual se ajusta mejor a nuestras necesidades.

Sera hasta la próxima.

Juan Martínez