El arte de la tecnología visual
Tarjetas Gráficas 3D
Tal y como su propia denominación deja entrever, la tarjeta gráfica es el elemento encargado de procesar toda la información visual y gráfica que pasa por el ordenador convencional y relativamente moderno que todos, en mayor o menor medida, conocemos. Pero, actualmente, las funciones de estas tarjetas van mucho más allá que la mera presentación en pantalla de los resultados de cierta operación meramente computacional.
Estos especiales componentes del hardware dedican todo su esfuerzo, entre otras cosas, a realizar complicadas operaciones matemáticas, transformación de mallas 3D, proceso de iluminación, gestión de texturas, ayuda a la parcial o total descompresión de codecs de vídeo, entre otras muchas más. Asimismo, la complejidad de estas maravillas de la técnica ha ido en aumento hasta tal punto que actualmente algunas de ellas poseen muchos más transistores que el propio procesador central de un ordenador.
Entrando en mayores detalles técnicos, la tarjeta gráfica consta de varios elementos bien diferenciados, encargados cada uno de ellos de realizar funciones específicas. Por tanto, a la hora de analizar una tarjeta gráfica es necesario tener en cuenta todos estos elementos para, en función de su peso específico e importancia dentro de la propia tarjeta gráfica, entender mejor las posibilidades y prestaciones que puede ofrecer. Entre estos elementos hay que destacar el procesador, la memoria, el sistema de transporte de datos, el RAMDAC o las salidas/entradas de vídeo. Pasemos entonces a analizar cada uno de estos elementos.
El procesador gráfico, el celebro de la bestia
Es fácil caer en la tentación de decir que el procesador de una tarjeta gráfica es el elemento más importante, y aunque quizá lo sea (por lo menos, sí el tecnológicamente más complejo), nada podría hacer sin el resto de elementos. Igualmente, podría decirse que el procesador es el cerebro de la placa base, y al igual que éste, necesita de otros elementos para realizar sus funciones como la memoria o el sistema de comunicación.
Independientemente de este mayor o menor protagonismo, el procesador gráfico es el encargado de “procesar” o gestionar toda la información que pasa por la tarjeta gráfica. Es decir, se encarga de decidir dónde almacenar dicha información para luego poder manipularla, moverla, borrarla, transformarla, y un largo etcétera. Obviamente, las funciones de este elemento han ido en aumento con la evolución tecnológica, llegando a desempeñar actualmente multitud de operaciones y soporte para el manejo tanto de gráficos como de otro tipo de información, ya sea 3D o de vídeo. Por citar las más significativas, un procesador gráfico de última generación se encarga de la gestión de los buffers de pantalla; es capaz de realizar complicadas transformaciones geométricas con objetos 3D; genera la iluminación del entorno, realiza la manipulación y texturización de objetos; ayuda a la compresión/descompresión de vídeo, DVD o distintos codecs de compresión; e, incluso, algunos procesadores son capaces de ejecutar ciertas subrutinas programables capaces de manipular tanto vértices 3D como píxeles de pantalla. En resumidas cuentas, cuantas más prestaciones y funciones posea el procesador, mejor soportará el software moderno y los programas de última generación.
En este terreno, varias son las compañías encargadas del desarrollo de estos procesadores gráficos tales como nVIDIA, ATI, Matrox o Hércules. Todas ellas ofrecen distintas soluciones y gamas de calidad, mejorando las prestaciones de sus productos continuamente. En concreto, nVIDIA ofrece dos familias de procesadores, la familia Riva TNT2 y la familia GeForce, con las conocidas secuelas GeForce2 y GeForce3. Por su parte, ATI presenta varias gamas, siendo su principal apuesta la familia Radeon. De igual modo, Matrox dispone de las generaciones G400, G450 y sucesoras; y Hércules sus procesadores Kyro-II. Además, toda esta gran variedad de procesadores, a su vez, pueden subdividirse en nuevas subfamilias (GeForce2-MX, GeForce2-Ultra, Radeon VE, o Radeon VIVO, por ejemplo), que dan como resultado un amplísimo abanico de posibilidades.
A pesar de esta diversidad de soluciones, puede decirse que el objetivo final de todos ellos es el mismo, la manipulación de triángulos 3D que componen las escenas y mallas de los objetos, y el soporte fluido al vídeo y compresión/descompresión DVD. La primera parte será importante en aplicaciones de empleo masivo 3D, como puedan ser programas de diseño en tres dimensiones, o juegos 3D. Mientras, la segunda interesará a aquellos usuarios que busquen prestaciones en manejo y reproducción de codecs de vídeo y DVD, como pueda ser el empleo de programas de edición no lineal de vídeo, postproducción, o reproductores DVD y de otros formatos. Las formas de conseguirlo son las que diferencian unas de otras tarjetas, empleando distintas técnicas, tecnologías y hardware que posteriormente se verán.
La memoria de vídeo, el imprescindible pulmón gráfico
Ya se ha dicho que si bien el procesador es el principal elemento de una tarjeta gráfica, de nada serviría tener un procesador infinitamente rápido si la información no le llega con la suficiente fluidez. Literalmente, el procesador se dormiría ante la falta de información que procesar. Para ayudar a esta rápida comunicación de datos, las tarjetas gráficas han ido incorporando memoria adicional. Así, actualmente es sencillo poseer 32 ó 64 MB en la propia tarjeta, pero pronto podrán verse tarjetas con 128 MB o, incluso, más.
En realidad, la memoria de la tarjeta de vídeo es muy similar a la memoria del sistema, salvo que suele ser más veloz para aumentar la rapidez de comunicación con el procesador. Básicamente, la memoria es un depósito temporal de información en el que se almacenan todo tipo de buffers: buffers de pantalla, buffers con vértices 3D, texturas y, en general, toda la información que el procesador pueda necesitar. Es más, si esta memoria de uso exclusivamente gráfico se encuentra llena, se puede utilizar la memoria del sistema para almacenar más información gráfica, pero con una alta degradación de las prestaciones. Por tanto, una de las características más importantes en toda tarjeta gráfica es la cantidad y rapidez de esta memoria gráfica, buscando que siempre sea la máxima posible. De este modo, si se cuenta con una memoria de elevada rapidez de funcionamiento, como es la memoria DDR, sus cualidades pueden compensar en muchos casos las deficiencias de velocidad de procesadores de menos categoría con memorias más lentas como las SDRAM. En definitiva, hay que vigilar con sumo cuidado este dato si no se quiere llevar alguna sorpresa desagradable.
Sistemas de comunicación, las autopistas
Uno de los principales problemas con los que cuentan las tarjetas gráficas es el ancho de banda o cantidad de información por unidad de tiempo. Este aspecto hace referencia a la cantidad o volumen de datos que deben moverse, procesarse y volver a moverse de un sitio a otro en el tratamiento de la información gráfica, y que, debido a las capacidades multimedia y visuales de los ordenadores actuales, es simplemente astronómica.
En principio, la información gráfica que procesa la tarjeta puede encontrarse en varios sitios, depe
Estos especiales componentes del hardware dedican todo su esfuerzo, entre otras cosas, a realizar complicadas operaciones matemáticas, transformación de mallas 3D, proceso de iluminación, gestión de texturas, ayuda a la parcial o total descompresión de codecs de vídeo, entre otras muchas más. Asimismo, la complejidad de estas maravillas de la técnica ha ido en aumento hasta tal punto que actualmente algunas de ellas poseen muchos más transistores que el propio procesador central de un ordenador.
Entrando en mayores detalles técnicos, la tarjeta gráfica consta de varios elementos bien diferenciados, encargados cada uno de ellos de realizar funciones específicas. Por tanto, a la hora de analizar una tarjeta gráfica es necesario tener en cuenta todos estos elementos para, en función de su peso específico e importancia dentro de la propia tarjeta gráfica, entender mejor las posibilidades y prestaciones que puede ofrecer. Entre estos elementos hay que destacar el procesador, la memoria, el sistema de transporte de datos, el RAMDAC o las salidas/entradas de vídeo. Pasemos entonces a analizar cada uno de estos elementos.
El procesador gráfico, el celebro de la bestia
Es fácil caer en la tentación de decir que el procesador de una tarjeta gráfica es el elemento más importante, y aunque quizá lo sea (por lo menos, sí el tecnológicamente más complejo), nada podría hacer sin el resto de elementos. Igualmente, podría decirse que el procesador es el cerebro de la placa base, y al igual que éste, necesita de otros elementos para realizar sus funciones como la memoria o el sistema de comunicación.
Independientemente de este mayor o menor protagonismo, el procesador gráfico es el encargado de “procesar” o gestionar toda la información que pasa por la tarjeta gráfica. Es decir, se encarga de decidir dónde almacenar dicha información para luego poder manipularla, moverla, borrarla, transformarla, y un largo etcétera. Obviamente, las funciones de este elemento han ido en aumento con la evolución tecnológica, llegando a desempeñar actualmente multitud de operaciones y soporte para el manejo tanto de gráficos como de otro tipo de información, ya sea 3D o de vídeo. Por citar las más significativas, un procesador gráfico de última generación se encarga de la gestión de los buffers de pantalla; es capaz de realizar complicadas transformaciones geométricas con objetos 3D; genera la iluminación del entorno, realiza la manipulación y texturización de objetos; ayuda a la compresión/descompresión de vídeo, DVD o distintos codecs de compresión; e, incluso, algunos procesadores son capaces de ejecutar ciertas subrutinas programables capaces de manipular tanto vértices 3D como píxeles de pantalla. En resumidas cuentas, cuantas más prestaciones y funciones posea el procesador, mejor soportará el software moderno y los programas de última generación.
En este terreno, varias son las compañías encargadas del desarrollo de estos procesadores gráficos tales como nVIDIA, ATI, Matrox o Hércules. Todas ellas ofrecen distintas soluciones y gamas de calidad, mejorando las prestaciones de sus productos continuamente. En concreto, nVIDIA ofrece dos familias de procesadores, la familia Riva TNT2 y la familia GeForce, con las conocidas secuelas GeForce2 y GeForce3. Por su parte, ATI presenta varias gamas, siendo su principal apuesta la familia Radeon. De igual modo, Matrox dispone de las generaciones G400, G450 y sucesoras; y Hércules sus procesadores Kyro-II. Además, toda esta gran variedad de procesadores, a su vez, pueden subdividirse en nuevas subfamilias (GeForce2-MX, GeForce2-Ultra, Radeon VE, o Radeon VIVO, por ejemplo), que dan como resultado un amplísimo abanico de posibilidades.
A pesar de esta diversidad de soluciones, puede decirse que el objetivo final de todos ellos es el mismo, la manipulación de triángulos 3D que componen las escenas y mallas de los objetos, y el soporte fluido al vídeo y compresión/descompresión DVD. La primera parte será importante en aplicaciones de empleo masivo 3D, como puedan ser programas de diseño en tres dimensiones, o juegos 3D. Mientras, la segunda interesará a aquellos usuarios que busquen prestaciones en manejo y reproducción de codecs de vídeo y DVD, como pueda ser el empleo de programas de edición no lineal de vídeo, postproducción, o reproductores DVD y de otros formatos. Las formas de conseguirlo son las que diferencian unas de otras tarjetas, empleando distintas técnicas, tecnologías y hardware que posteriormente se verán.
La memoria de vídeo, el imprescindible pulmón gráfico
Ya se ha dicho que si bien el procesador es el principal elemento de una tarjeta gráfica, de nada serviría tener un procesador infinitamente rápido si la información no le llega con la suficiente fluidez. Literalmente, el procesador se dormiría ante la falta de información que procesar. Para ayudar a esta rápida comunicación de datos, las tarjetas gráficas han ido incorporando memoria adicional. Así, actualmente es sencillo poseer 32 ó 64 MB en la propia tarjeta, pero pronto podrán verse tarjetas con 128 MB o, incluso, más.
En realidad, la memoria de la tarjeta de vídeo es muy similar a la memoria del sistema, salvo que suele ser más veloz para aumentar la rapidez de comunicación con el procesador. Básicamente, la memoria es un depósito temporal de información en el que se almacenan todo tipo de buffers: buffers de pantalla, buffers con vértices 3D, texturas y, en general, toda la información que el procesador pueda necesitar. Es más, si esta memoria de uso exclusivamente gráfico se encuentra llena, se puede utilizar la memoria del sistema para almacenar más información gráfica, pero con una alta degradación de las prestaciones. Por tanto, una de las características más importantes en toda tarjeta gráfica es la cantidad y rapidez de esta memoria gráfica, buscando que siempre sea la máxima posible. De este modo, si se cuenta con una memoria de elevada rapidez de funcionamiento, como es la memoria DDR, sus cualidades pueden compensar en muchos casos las deficiencias de velocidad de procesadores de menos categoría con memorias más lentas como las SDRAM. En definitiva, hay que vigilar con sumo cuidado este dato si no se quiere llevar alguna sorpresa desagradable.
Sistemas de comunicación, las autopistas
Uno de los principales problemas con los que cuentan las tarjetas gráficas es el ancho de banda o cantidad de información por unidad de tiempo. Este aspecto hace referencia a la cantidad o volumen de datos que deben moverse, procesarse y volver a moverse de un sitio a otro en el tratamiento de la información gráfica, y que, debido a las capacidades multimedia y visuales de los ordenadores actuales, es simplemente astronómica.
En principio, la información gráfica que procesa la tarjeta puede encontrarse en varios sitios, depe
