• FUNCIONAMIENTO

Para que el ordenador muestre informaci�n por la pantalla solamente tendr� que enviar dicha informaci�n hacia la memoria de video. Una parte de la tarjeta de video tendr� la funci�n de observar en dicha memoria y de mostrar en pantalla toda informaci�n que se encuentre almacenada. Toda la operaci�n desde que el procesador ingresa alg�n dato en memoria hasta que se muestre alguna informaci�n por pantalla transcurrir� entre 0,2 y 0,016 segundos; a la vez este proceso depende tambi�n de la velocidad de barrido del monitor, a continuaci�n mostramos un gr�fico de los principales componentes de una tarjeta de v�deo y su explicaci�n:

• • Buffer de v�deo: Es el componente principal del sistema de v�deo. La RAM se encuentra mapeada dentro del espacio de direcciones accesible por el procesador (memoria superior).

• • Decodificador de atributos: Se encarga de convertir los atributos asociados a los datos del buffer en se�ales para el monitor.

• • Generador de Caracteres alfanum�ricos: Encargado de convertir el c�digo ASCII en caracteres que se mostraran en pantalla.

• • Controlador CRT: Encargado de generar las se�ales de temporizaci�n horizontales y verticales necesarias para la presentaci�n en pantalla. Puede seleccionarse una porci�n del buffer de v�deo, para que solo esta se visualice. En los modos texto controla el tama�o y la posici�n del cursor.

• • Control modo v�deo: Encargado de controlar el modo de operaci�n de la mayor�a de los componentes de la tarjeta al establecer un modo de v�deo. Entre estos:

• • El secuenciador: Encargado de direccionar secuencialmente la memoria de v�deo, atendiendo a las temporizaciones establecidas por el controlador CRT.

• • Controlador de Gr�ficos: Encargado de controlar el flujo de datos entre el buffer y el procesador, y entre el buffer y el controlador de atributos.

• • Controlador de Atributos.

• Generador de caracteres alfanum�ricos (lo desactiva en modos gr�ficos)

• CARACTER�STICAS

• RESOLUCI�N

Es uno de los �ndices de calidad de la imagen, la resoluci�n hace referencia al producto entre los pixeles horizontales y verticales (640×480, 800×600, etc.). Esta relaci�n entre pixeles, tiene su importancia en lo que se refiere a las proporciones que se dan en las figuras. Casi la mayor�a de las pantallas mantienen la relaci�n de 4:3 entre sus medidas horizontal y vertical.

Es de gran importancia la actualizaci�n de esta rejilla de puntos, cada cierto tiempo. Las frecuencias de refresco tienen que adecuarse a la resoluci�n del sistema, debido a que el proceso debe realizarse de cierta forma que no se note el barrido de los haces de electrones cuando inciden sobre el tubo de rayos cat�dicos, sea cual sea la resoluci�n.

Entre los tipos de frecuencias que se encargan de controlar el chorro de electrones, tenemos: La frecuencia de refresco vertical (numero de veces que se redibuja la pantalla por segundo) se encarga de determinar la estabilidad de la imagen (parpadeo) y es la que se refleja en los cuadros de caracter�sticas que se mide en Hertzios (Hz). Las frecuencias m�s comunes var�an entre 60 y 70 Hz, pero se recomienda que est�n entre 70 y 75 Hz. Cuando se presente el caso de que una tarjeta alcance su limite respecto a la frecuencia m�xima, se puede conseguir mayor resoluci�n si se adoptara el sistema de «entrelazado» (primero se refrescan las l�neas pares y luego las impares), Esto es recomendable para conseguir altas resoluciones a menor coste, con la desventaja de que es perjudicial para la visi�n.

1. 1. 1. 1. VELOCIDAD

Al trabajar con programas de gesti�n, el sistema de v�deo hace uso de una parte del tiempo que se aproxima a un 10% del total, pero cuando trabajamos en un entorno gr�fico, el porcentaje aumenta como aproximadamente al 25%.

La imagen de una pantalla en modo texto puede llegar a ocupar 4 KB, en cambio una imagen gr�fica oscila en su extensi�n entre 150 KB y 250 KB.

M�ltiples factores influyen en la velocidad de un sistema de v�deo. Con respecto a los elementos de la tarjeta gr�fica, los que m�s influyen son el tipo de memoria, el procesador gr�fico, el tipo de conexi�n y los programas controladores.

1. 1. 1. 1. MEMORIA

La memoria de tipo DRAM (RAM din�mica) es la m�s utilizada en una tarjeta gr�fica, la cual es monotarea, ya que dispone de un �nico puerto de comunicaci�n.

La memoria m�s veloz es la VRAM (RAM de V�deo), ya que dispone de dos puertos de comunicaciones que permite la lectura y escritura simult�neamente. La diferencia que existe entre la VRAM y la DRAM es que la VRAM permite un acceso simult�neo a los datos del sistema, mientras manda una imagen calculada al monitor, algo que no es posible con la DRAM. Por otro lado el costo de la VRAM es mayor respecto a la DRAM.

Existen tarjetas de video que soportan ambos tipos de memoria, haciendo uso de la VRAM para contener mapas de im�genes y la DRAM para soportar el software subyacente a la tarjeta.

Otro tipo de memoria es la WRAM que est� dise�ada para llevar a cabo funciones como la escritura de bloques de color dobles o tambi�n el movimiento de grandes zonas de memoria alineadas.

La DRAM se organiza en bloques de 32 bits, por lo tanto 1MB solamente ofrece proceso de 32 bits. Se hace menci�n de esto debido a que existen en el mercado memorias que dicen ser de 64 bits, pero en realidad solo tienen 1MB de RAM. Se necesita al menos 2MB para la velocidad de 64 bits. Del mismo modo son necesarios 4MB para tener un rendimiento de 128 bits.

1. 1. 1. TIPOS

• MDA: Para texto monocromo.
• H�rcules: Para trabajar con gr�ficos monocromos.
• CGA: Primera tarjeta en mostrar gr�ficos a color (4 colores).
• EGA: Tarjeta que super� a la CGA (16 colores).
• VGA: Llego a ser la tarjeta est�ndar debido a que contaba con varios modos de v�deo. Permite 640×480 a 16 o 256 colores.
• SVGA, SuperVGA, mejor que la VGA. Soporta m�ltiples resoluciones como son: 640×480, 800×600, 1024×768, 1280×1024 y 1600×1280 y muestra una diversa cantidad de colores: 16, 256; de acuerdo a la cantidad de memoria: 32 KB, 64 KB y 16 MB. Es la m�s usada.

En la actualidad los mayores fabricantes de chips gr�ficos en el mercado son Nvidia y Ati; esto debido a que solo se encargan de fabricar los chip gr�ficos (GPU) y no fabrican tarjetas.

• LA VELOCIDAD DEL REFRESCO

Es la cantidad de veces que se dibuja la pantalla por segundo; esto quiere decir que cuanto mayor sea esta velocidad, la vista se nos cansara menos y podremos trabajar m�s c�modos y con menos problemas visuales.

La unidad de medici�n es el hertzio, as� que 70Hz quiere decir que la pantalla se dibujara 70 veces por segundo. Esos 70Hz son adecuados para trabajar. Para trabajar con el m�nimo de fatiga visual, es recomendable 75-80Hz o m�s. El m�nimo son 60Hz; por debajo de esta cifra los ojos sufren much�simo, y despu�s de unos minutos va a empezar a sentir escozor o incluso un peque�o dolor de cabeza.

Antes se usaba una t�cnica llamada entrelazado, que consist�a en que la pantalla se dibuja en dos pasadas, primero se dibujaban las l�neas impares y luego las pares, por lo que 70Hz entrelazados equival�an a poco m�s de 35 sin entrelazar, lo que cansaba la vista demasiado. Afortunadamente esta t�cnica ya no se usa.

La causa del uso del entrelazado es que fabricar monitores que soporten buenas velocidades de refresco a alta resoluci�n es caro, debido a esto, la tarjeta de v�deo empleaba este m�todo para ahorrar a costa de la vista del usuario. Por otro lado, tampoco todas las tarjetas de v�deo pueden ofrecer cualquier velocidad de refresco. Esta velocidad depende de 2 par�metros:

• La velocidad del RAMDAC, es el conversor anal�gico digital. Se mide en MHz, y tiene que ser lo mayor posible, superior a 200 MHz.
• La velocidad de la memoria de v�deo, preferiblemente de alg�n tipo avanzado como WRAM, SGRAM o SDRAM.

• MEMORIA DE VIDEO

El tama�o de la memoria influye en los posibles modos de v�deo de una manera proporcional (cuanta m�s memoria, m�s modos tendremos); adem�s, el tipo de memoria es un factor importante para determinar si conseguiremos buenas velocidades de refresco de pantalla o no. Los tipos m�s comunes son:

• DRAM: usadas en las tarjetas de video m�s antiguas. Consta con malas caracter�sticas; entre ellas el que cuenta con refrescos m�ximos entorno a 60 Hz.
• EDO: o «EDO DRAM». Eran est�ndar en las tarjetas de video de calidad media-baja. Contaba con refrescos dependiendo de la velocidad de la EDO, entre 40ns las peores y 25ns las mejores.
• VRAM y WRAM: son muy buenas, pero ya est�n en desuso; con respecto a la calidad de la tarjeta, cuenta con muy buenas caracter�sticas.
• MDRAM: es un tipo de memoria poco com�n, pero que cuenta con una alta calidad.
• SDRAM y SGRAM: son en la actualidad las m�s utilizadas, cuenta con buenas prestaciones. La SGRAM es SDRAM especialmente adaptada para uso gr�fico, incluso un poco m�s r�pida.

CAP�TULO II

TARJETAS DE VIDEO Y LA MODERNIDAD

1. 1. 1. PROGRAMAS CONTROLADORES (DRIVERS)

Los drivers tienen la funci�n de comunicar las operaciones a realizar (aplicaciones) con las tarjetas gr�ficas. Estos controladores toman el formato que utiliza el programa principal y lo relacionan con el formato que maneja el procesador gr�fico.

La existencia de un controlador es indispensable para conectar un programa con una tarjeta, sin este controlador no se dispondr� de algunas funciones como son: alta resoluci�n, y el aumento de la velocidad de trabajo en un porcentaje elevado. Generalmente estos controladores se encuentran incluidos en los programas o tambi�n en los discos que vienen con la tarjeta gr�fica.

Normalmente las nuevas versiones de programas traen consigo actualizaciones que deben ser conseguidas lo m�s r�pido posible para el buen funcionamiento del dispositivo.

1. 1. 1. TARJETAS ACELERADORAS

Antiguamente se usaba la tecnolog�a de frame buffers, estas eran tarjetas que se encargaban de controlar el sistema de v�deo y a la vez estas eran controladas por el procesador central. El gran problema del atasco grafico fue resuelto gracias a la creaci�n de las tarjetas aceleradoras.

Las tarjetas aceleradoras se clasifican en dos tipos: tarjetas que incorporan un coprocesador, y tarjetas que integran un acelerador. Las primeras (con coprocesadores) tienen su propia memoria, la cual es usada para el almacenamiento de datos, y son programables al 100%. Por el hecho de ser m�s r�pidos y flexibles, son la mejor opci�n; pero tienen la desventaja de tener un precio elevado.

Por otro lado los chips aceleradores no cuentan con la caracter�stica de ser programables, pero cuentan con instrucciones gr�ficas espec�ficas tales como: movimiento de pixeles o dibujo de l�neas.

Del mismo modo que los iconos y ventanas se han convertido en componentes cl�sicos de las pantallas de las PCs, el v�deo digital es otro componente fundamental de la interfaz de usuario. AVI y MPEG son dos sistemas de compresi�n por hardware que trabajan con tarjetas de video. Estos sistemas de compresi�n se basan en principios completamente distintos, por lo que es poco com�n que una misma tarjeta tenga la cualidad de reproducir ambos formatos. Por ejemplo si un usuario tiene la rutina de reproducir v�deo a menudo, debe tener una tarjeta que descomprima al menos AVI por hardware. Para el tipo de usuario que compra pel�culas comerciales o discos compactos interactivos, tendr� que usar el formato MPEG.

Para incluir descodificaci�n de MPEG por hardware en una PC, se dispone de dos m�todos. Por lo general las tarjetas gr�ficas permiten la intromisi�n de un procesador que realice esta descodificaci�n, ya sea conectado directamente a la tarjeta, o bien comunicado con esta v�a un conector VESA. La primera suele ser mejor, debido a que las comunicaciones con la tarjeta se realizar�n a trav�s de un bus especializado. Otro m�todo podr�a ser establecer la reproducci�n de v�deo a un segundo procesador (ISA/VLB o PCI) que se encargara de comunicarse mediante el VESA FC (VESA Feature Connector), usando para ello superposici�n de v�deo.

La baja velocidad de las conexiones de v�deo que emplea el VESA FC deja mucho que desear. Est� dise�ado para profundidades y resoluciones de 256 colores a 640×480, este tipo de conector ofrec�a una est�ndar simple para la conexi�n de procesadores adicionales. Pero, con resoluciones superiores, la calidad de los gr�ficos no son los mismos, adquieren un aspecto borroso o pierden saturaci�n de color, obteniendo im�genes inutilizables.

La generaci�n de modelos tridimensionales es otro logro de la aceleraci�n que empieza a ser de vital importancia. En la actualidad no son muchas las aplicaciones comerciales que utilizan abstracciones tridimensionales, aunque es cuesti�n de tiempo que esto se convierta en algo habitual.

Algunas caracter�sticas t�cnicas que aparecen en la publicidad de las tarjetas, muestran las siguientes expresiones:

• OpenGL: Es una librer�a gr�fica que cuenta con varias funciones de dibujo en 3D, fue desarrollada a partir de la librer�a IrisGL de Silicon Graphics. El objetivo principal es normalizar la llamada a algunas rutinas de dibujo en tres dimensiones, para que los fabricantes incluyan en sus productos, funciones b�sicas comunes. Las funciones se llaman de la misma forma y hacen lo mismo tanto en un PC con Windows NT como en un Sun con Solaris. La compra de una tarjeta que soporta estas funciones OpenGL, es muy positiva, debido a que en poco espacio de tiempo vamos a asistir a la proliferaci�n de software que utilice elementos tridimensionales como parte de la interfaz gr�fica, como por ejemplo el lenguaje VRML (Virtual Reality Modelling Language) para visualizar escenarios y objetos tridimensionales en Internet en tiempo real. Otra ventaja es el aislamiento del hardware disponible, esto se ve por ejemplo si ponemos una tarjeta aceleradora, no ser� necesario cambiar nuestro programa para aprovechar la potencia de la tarjeta.
• DirectX: Se dise�� para ofrecer un poco de estandarizaci�n y estabilidad en un mercado que tiene la costumbre de hacer excesivo �nfasis en la especializaci�n del hardware. A la vez DirectX incluye Direct3D, que est� estrechamente ligado a DirectDraw como forma de comunicar el software independientemente del dispositivo.
• Direct3D: Es un API, que es una colecci�n de rutinas de software que soporta un determinado componente de hardware, de Microsoft que ofrece soporte para gr�ficos 3D a trav�s de controladores de DirectX adecuados a las tarjetas gr�ficas.
• Mapas Mip: Este tipo de mapas incrementa la calidad de las texturas de superficie bas�ndose para ello de mapas de diferentes resoluciones dependiendo de la profundidad a que se halla el objeto.
• Canal Alfa: Este canal, se encarga de a�adir un cuarto valor a cada pixel (aparte del rojo verde y azul) contiene informaci�n para cambiar caracter�sticas de los objetos. La composici�n alfa se utiliza para dar niveles de transparencia, de manera que cabe la posibilidad de simular la distorsi�n que causan los cuerpos transl�cidos o el agua.
• Paletas CLUT (Colour Look Up Tables): Se encargan de asignar paletas de color a las texturas, obteniendo superficies complejas sin emplear demasiada memoria.
• RAMDAC: Para el trabajo a resoluciones altas en un monitor grande, hay que tomar en cuenta a la velocidad RAMDAC. 135Mhz para monitores de 15″, pero resoluciones de 1280×1024 y superiores en un monitor de 17″ o mayor necesitan tarjetas con un DAC a 175Mhz o 220Mhz para obtener un refresco �ptimo y claridad de detalle.
• BitBLT: Estas operaciones consisten en mover bloques de datos de una zona de pantalla a otra. Por ejemplo, cada vez que aparece un di�logo se copia la zona de la pantalla que oculta; cuando se pulsa el bot�n OK, con las transferencias de bloques se devuelve la pantalla a su estado original de forma r�pida.

• TARJETAS DE TV

Son tarjetas de expansi�n (normalmente para slot PCI) que son capaces de sintonizar m�ltiples canales de televisi�n a partir de la se�al localizada en un cable coaxial de TV (de cualquier procedencia f�sica de la se�al, como por cable coaxial, HFB, por antena parab�lica, etc.). La se�al ingresa a la tarjeta de TV por medio del conector BNC exterior de manera que la tarjeta se cumpla la funci�n de sintonizar un determinado canal de TV de la colecci�n de canales modulados en frecuencia que se recibe en la instalaci�n local. Todas estas funciones son encargadas a los drivers y programas que vienen con la tarjeta, com�nmente en versi�n Microsoft Windows.

1. 1. 1. TARJETAS ACTUALES

Radeon 9200 Video Card

Fabricante: ATI

Memoria Instalada: 128MB DDR-SDRAM (DDRRAM)

Velocidad RAMDAC: 400MHz.

Resoluci�n: 1024×768 (XGA); 1152×864; 1280×1024; 1600×1200 (UXGA); 640×480 (SVGA); 800×600 (SVGA).

Numero de colores de profundidad a m�xima resoluci�n: 16.7 millones (32-bit)

Velocidad de Refresco a m�xima resoluci�n: 85Hz.

Sapphire Radeon 9200SE Video Card

Fabricante: Sapphire

Memoria Instalada: 128MB DDR-SDRAM (DDRRAM)

Tipo de ranura: AGP

Resoluci�n: 2048×1536

Numero de colores de profundidad a m�xima resoluci�n: 16.7 millones

(24-bit)

Asus N6200/TD 256MB Video Card

Fabricante: Asus.

Memoria Instalada: 256MB DDR-SDRAM.

Tipo de ranura: AGP.

Resoluci�n: 2048×1536.

Velocidad RAMDAC: 400MHz.

Procesador Grafico: NVIDIA GeForce 6200.

MSI GeForce NX6600LE 256MB Video Card

Fabricante: MSI.

Memoria Instalada: 256MB DDR II-SDRAM.

Tipo de ranura: AGP.

M�xima resoluci�n: 1900×1200.

Velocidad RAMDAC: 400MHz.

Chip Set: NVIDIA GeForce NX 6600 LE.

• �C�MO ELEGIR UNA TARJETA GR�FICA?

L�gicamente, no es igual escoger una tarjeta gr�fica para trabajar en Word, Excel, etc. en un monitor de 15″ que para hacer dise�o gr�fico, animaci�n, etc. en uno de 21″. Hay que darse cuenta que siempre se debe hacer referencia al monitor con el que se va a trabajar, porque una tarjeta muy buena no puede demostrarlo en un monitor malo, ni a la inversa.

• Ofim�tica: Se deber�a usar tarjetas en formato PCI o AGP, provistas de microprocesadores de 128 bits buenos en 2D, no es necesario 3D muy potentes; para trabajar a 1024×768 pixeles de resoluci�n; con unos 8 � 16 MB; y con buenos refrescos, entorno a 75Hz u 85 Hz. Por ejemplo: la Matrox G450, las ATI Rage 128 o las Nvidia Riva TNT.
• Juegos: Se deber�a usar tarjetas con micros especiales para 3D de 256 bits, con bastante memoria (32MB o 64MB DDR SDRAM), siempre AGP. Por ejemplo, las tarjetas basadas en chips GeForce 2 o 3, las ATI Radeon; son buenas para hacer correr aplicaciones 3D en un monitor de 17″ a altas resoluciones y a 100 Hz. de refresco.
• Im�genes, CAD en 3D y dise�o gr�fico: Se deber�a usar tarjetas con chips de 256 bits, memorias muy r�pidas, que sean capaces de llegar a 1600×1200 puntos a 100Hz o m�s, con 64MB o m�s, DDR SDRAM y un RAMDAC de 350MHz o m�s. Y un buen monitor de 21″.

CONCLUSIONES

Primera.- La funci�n esencial de la tarjeta gr�fica es parecida a una cadena, pues consiste en procesar la informaci�n que el procesador le env�a y, a su vez, tiene que enviar dicha informaci�n al monitor.

Segunda.- En la actualidad existen chips especializados para tarjetas gr�ficas muy potentes, en muchas ocasiones con potencia de c�lculo mucho mayor a la del procesador principal, pero tambi�n existe una variedad para escoger muy diferentes entre s�.

Tercera.- Actualmente la fabricaci�n de placas de video son para buses PCI y AGP (estos buses permiten caracter�sticas como Plug and Play y Bus Mastering, �sta �ltima encargada de optimizar las acciones de transferencia de la tarjeta).

Cuarta.- La elecci�n inapropiada de una tarjeta gr�fica, malogra la calidad de imagen e incluso puede estropear el funcionamiento de la PC.

Quinta.- La resoluci�n que soporta la tarjeta de video y el n�mero de colores que puede mostrar, son dos caracter�sticas importantes al momento de considerar su potencial.

BIBLIOGRAF�A

Revistas:

• PC Actual N� 47 Noviembre 1993
• PC Actual N� 58 Noviembre 1994
• PC Actual N� 79 Octubre 1996
• PC Plus N� 2 Diciembre 1996
• PC World N� 91 Septiembre 1993
• PC Interno 2 Ed: Marcombo – Data Becker

Sites de Informaci�n:

• http://definicion-tarjeta-de-video.construction-new-home.info/
• http://www.rincondelvago.com
• http://es.wikipedia.org/wiki/Tarjeta_de_v%C3%ADdeo

Charlee Stad