Hardware Gráfico. Tarjeta gráfica

Transcripción

1 Hardware Gráfico Tarjeta gráfica Hardware responsable de crear la imagen que se muestra en el monitor Con el incremento de las necesidades multimedia y 3D, su importancia ha crecido hasta el nivel de que son co-procesadores muy potentes específicos Su avance desde los 90 ha sobrepasado los avances de casi todas las tecnologías del PC conempresas como 3dfx, ATI, Matrox, nvidia o S3. 1

2 Resolución Detalle de la imagen visual Se trata de una función soporte del monitor que depende de dos factores: Beam size (tamaño) Dot pitch o Line pitch Pixel: Es la menor parte de la pantalla que se puede controlar de forma independiente (Color e intensidad) La resolución de pantalla es el número máximo de pixels que se pueden mostrar Existen resoluciones predefinidas, en la siguiente tabla se muestran los standards Standards de resolución Date Standard Description Resolution No. colours 1981 CGA Colour Graphics Adapter 640x00 160x00 None EGA Enhanced Graphics Adapter 640x from VGA Video Graphics Array 640x480 30x00 16 from 6, XGA Extended Graphics Array 104x million SXGA Super Extended Graphics Array 180x million UXGA Ultra XGA 1600x million

3 SVGA Standars Monitor/ Resolución 800x x x88 180x x x in 17in 19in 1in Profundidad de color (Colour depth) Cada pixel se representa por la combinación de tres señales de color(red,green,blue) Bit depth: Cuantós más bits usemos para representar la información de color más detalle de color tendremos. 3

4 Profundidades de color Colour depth Description No. of colours Bytes per pixel 4-bit Standard VGA bit 56-colour mode bit High colour 65, bit True colour 16,777, Actualmente para True Color se suelen usar 3 bits, ya que se usan 8 bits para el canal alfa (transparencia) Para el modo de 56 colores se utiliza una paleta Dithering: Técnica que permite representar un color que no disponemos en nuestro sistema mediante la combinación de otros disponobles. (Ejemplo: representar una imagen de colores con una paleta de 56 colores) Componentes Los principales componentes son: El procesador gráfico La memoria de video RAMDAC: Random access memory digital-to analogue converter Bus Software driver Las primeros sistemas VGA eran lentos debido a: Todo el proceso gráfico se realizaba en la CPU del computador La cantidad de datos que se transmitían a través del bus con la tarjeta eran muy altos y los buses lentos La RAMDAC tenía memoria DRAM y por tanto no se puede leer y escribir a la vez 4

5 Componentes 5

6 Procesador gráfico Chip dedicado para acelerar operaciones gráficas La CPU envía una serie de instrucciones de dibujo que son interpretadas por el driver de la tarjeta gráfica y ejecutadas por la GPU (Graphic Processor Unit) Se evita enviar toda la información de la imagen, el trafico en el bus es mucho menor (PCI o AGP) Hoy en dia las texturas se envían por el bus AGP debido a su incremento de velocidad La GPU escribe la información de la imagen en el frama buffer Se reduce la carga en el PC debido a: Se reduce el tráfico en el bus Se ejecutan muchas menos operaciones en la CPU 6

7 Ejemplo ATI Radeon

8 Memoria de video o Frame Buffer Es la memoria destinada a contener la información de la imágen. Se han utilizado distintas tecnologías: DRAM,VRAM,WRAM,EDO RAM, SDRAM, SGRAM, DRDRAM,, etc Unified Memory Architecture Systems: El frame buffer es parte de la memoria del computador (normalmente en sistemas con tarjeta gráfica integrada en placa base). Es menos efectivo La información almacenada en el frame buffer es un bitmap digital que representa la imágen, y debe ser convertida a una señal analógica para ser enviada al monitor (excepto en conexiones DVI) La señal analógica lleva la información de dónde, cuándo y con qué intensidad se debe activar el cañón de electrones. CRT connector DVI connector Tamaño de memoria de video Video memory Resolution Colour depth No. colours 1Mb 104x x600 8-bit 16-bit 56 65,536 Mb 104x x x600 8-bit 16-bit 4-bit 56 65, million 4Mb 104x768 4-bit 16.7 million 6Mb 180x104 4-bit 16.7 million 8Mb 1600x100 3-bit 16.7 million 8

9 RAMDAC Lee el contenido de la memoria de video (información digital) la convierte en una señal analógica RGB y la envía a trvás del cable de video al monitor Utiliza una tabla para convertir la señal digital a un nivel de voltaje para cada color La velocidad con la que realiza esa operación determina la velocidad de refresco de imágen que la tarjeta gráfica puede soportar. También determina el número de colores disponibles a una resolución. Cuanto mayor sea su frecuencia, mayor es su capacidad de refresco de pantalla. ( MHz) BUS Es el método a través del cual la tarjeta gráfica interacciona con la placa base Tipos: PCI AGP (Advanced Graphic Port) Ventajas del AGP: Mayor ancho de banda (permite pasar más información y a mayor velocidad desde la CPU a la tarjeta gráfica El bus PCI comparte el bus del sistema con otros dispositivos, reduciendo el ancho de banda efectivo de la tarjeta gráfica, mientras que el AGP no comparte el ancho de banda con otros dispositivos 9

10 Datos técnicos de tarjetas ATI Radeon 9700 PRO NVI DI A GeForce4 Ti NVI DI A GeForceFX NVI DI A GeForceFX Ultra Chip Technology 56-bit 56-bit 56-bit 56-bit Process 0.15 Micron 0.15 Micron 0.13 Micron 0.13 Micron Transistors ~107 Million 63 Million 15 Million 15 Million Memory Bus 56-bit DDR 18-bit DDR 18-bit DDR 18-bit DDR Memory Bandwidth 19.8 GB/s 10.4 GB/s 1.8 GB/s 16 GB/s Pixel Fillrate.6 Gigapixel/s 1.4 Gigapixel/s ~3. Gigapixel/s ~4 Gigapixel/s Anti Aliased Fillrate 15.6 Billion AA Samples/s 4.8 Billion AA Samples/s ~1.8 Billion AA Samples/s ~16 Billion AA Samples/s Max FSAA Mode 6x 4x 8x 8x Triangle Transform Rate 35 M Triangles/s 69 M Triangles/s 80 M Triangles/s 350 M Triangles/s AGP Bus 1x/x/4x/8x 1x/x/4x/8x 1x/x/4x/8x 1x/x/4x/8x Memory 18/56MB 18MB 18/56MB 18/56MB GPU Clock 35 MHz 300 MHz ~400 MHz ~500 MHz Memory Clock 310 MHz (60 DDR) 35 MHz (650 DDR) 400 MHz (800 DDR) 500 MHz (1000 DDR) Memory BGA.9 ns BGA.8ns? BGA.0ns Vertex Shader 4 FP Array FP Array Pixel Pipelines ATI Radeon 9700 PRO NVI DI A GeForce4 Ti NVI DI A GeForceFX NVI DI A GeForceFX Ultra Texture Units Per Pipe Textures per Texture Unit Vertex S. Version Pixel S. Version DirectX Generation (+) 9.0 (+) FSAA Modi MultiSampling MultiSampling MultiSampling MultiSampling Memory Optmizations Hyper Z III LMA II LMA II Optimized Color Compression LMA II Optimized Color Compression Display Outputs Chip Internal Ramdacs x 450 MHz x 350 MHz x 400 MHz x 400 MHz Chip External Ramdacs Bits per Color Channel Special TV Encoder On-Chip; FullStream Adaptive Filtering - TV Encoder On-Chip Extended Progammability Adaptive Filtering TV Encoder On-Chip Extended Progammability Adaptive Filtering Estimated Price $399 ~ $ Not specified $399 10

11 Las tarjetas gráficas de bajo coste 11

12 1

13 13

14 Referencias