| Artículos | 01 NOV 2000

Tarjetas gráficas 3D

Tags: Histórico
¡Más madera!
Angel Trinchán.
La diversidad de los programas que cualquier usuario doméstico o profesional utiliza en su quehacer diario obliga, entre otras muchas consideraciones, a que los distintos fabricantes y distribuidores posean una variada y amplia gama de tarjetas gráficas. No obstante, las últimas tendencias del mercado imponen la instalación de las tarjetas de más reciente aparición, si se quieren exprimir al máximo tanto las prestaciones de las aplicaciones como las posibilidades multimedia de los actuales equipos informáticos.

Sin duda alguna, las tarjetas gráficas 3D han sufrido una revolución extraordinaria en los últimos años, llegando, dentro del teórico mercado doméstico, a alcanzar un desarrollo similar al del sector profesional. Desde la aparición del primer chip específicamente gráfico, el Voodoo 1 de 3Dfx Interactive, en 1996, se abre un sin fin de posibilidades en el mundo del PC tan sólo comparable a la aparición de los primeros chips de sonido digital por parte de Creative Labs o AdLib.
Con la aparición de Voodoo1, 3Dfx consiguió un liderazgo que perduraría durante casi un año, estableciéndose como un estándar en la producción de juegos y aplicaciones, mientras que otras compañías se mantenían en el más absoluto anonimato, en un mercado en el que sólo podían competir con 3Dfx por el menor precio de sus productos. Esta revolución, orientada principalmente al entretenimiento, mueve cada año un mercado de millones de pesetas y hace que los principales fabricantes inviertan ingentes cantidades de dinero en su departamento de I+D, para la incorporación en el mercado de nuevos productos con los que vencer en prestaciones a sus más directos rivales, dando lugar a la puntual aparición, cada seis meses, de nuevos productos que relegan a los anteriores al más absoluto abandono.
Actualmente, esta situación está dando lugar a la aparición de diversos fabricantes, como nVidia y ATI, que compiten ferozmente por este liderazgo. Asimismo, debido al aumento de las prestaciones de los chips 3D, ha habido un desarrollo tecnológico paralelo para sacar su máximo rendimiento, haciendo acopio de las técnicas más vanguardistas en la utilización de nuevos buses y memorias con las que saciar sus necesidades. Hoy por hoy, las memorias RAM más rápidas suelen trabajar a velocidades comprendidas entre los 5 y 6 ns, valores que se muestran insuficientes para las posibilidades que ofrecen estos nuevos procesadores, pues los obligan a funcionar a tan sólo 166 ó 200 MHz, cuando muchos de ellos superan estas frecuencias de trabajo. No obstante, para paliar este problema, se ha desarrollado un nuevo tipo de memorias que son capaces de intercambiar información en ambos sentidos, por lo que dicha frecuencia se ve "duplicada". Aún con todo, la evolución de estas memorias suele ser menor que la de los procesadores, por lo que suelen producirse atascos a la hora de transmitir la información.
Igualmente, hasta hace bien poco tener una tarjeta equipada con 16 MB de memoria y dotada de un procesador de alguna de las más firmas conocidas era sinónimo de disponer de una tarjeta de última generación. Pero debido a la fugaz vida de este tipo de tarjetas, hablar de máximas prestaciones supone, a día de hoy, disponer de una tarjeta que con 64 MB de memoria de vídeo basada en la tecnología DDR –con la que se duplica el ancho de banda- y que integre un procesador de última generación, esperándose para dentro de unos meses la incorporación en el mercado de los mismos modelos pero con 128 MB, que harán posible la representación de escenas con un mayor detalle.
No obstante, esta escala armamentística de cada uno de los fabricantes no se suele traducir en una rápida acogida por parte del mayoritario público doméstico, sino que se centra en un sector más reducido dentro de éste. Los motivos son evidentes. En primer lugar, los precios de estos productos de última generación no se puede decir que sean asequibles al bolsillo del típico usuario particular. Y, en segundo lugar, a no ser que se tenga que trabajar o se quiera disfrutar de las impresionantes capacidades gráficas de los actuales ordenadores personales, cualquier tarjeta gráfica de gama media o incluso baja, puede realizar las tareas ofimáticas más comunes con bastante soltura y prestancia.

Motores de competición
Hasta ahora, el procesador principal de cualquier ordenador debía realizar innumerables cálculos a la hora de representar un objeto en tres dimensiones, pues aunque ciertos cálculos eran realizados por la tarjeta 3D, otros muchos como aquellos objetos que se encuentran en la lejanía o aquellos que no son visibles desde la perspectiva visual, porque están bloqueados por otro, debían de ser calculados por la CPU con la consiguiente sobrecarga del sistema. Con la introducción de procesadores gráficos más potentes y la integración de nuevas tecnologías, como los motores de luces y la transformación abanderadas por nVidia, aparecen un nuevo abanico de posibilidades que consiguen liberar sustancialmente la unidad central de proceso de los complejos cálculos que entraña la representación gráfica de imágenes 3D.

Geforce 256
Tras el éxito y liderazgo casi exclusivo obtenido en su anterior procesador gráfico, el Ultra TNT2, nVidia no se ha dormido en los laureles de la gloria saboreando las mieles del triunfo. Con el objetivo de continuar en esta misma línea, ya hace algunos meses que éste reputado fabricante presentó su nueva gama de procesadores gráficos, el Geforce 256. Este procesador gráfico, que contiene la espectacular cifra de más de 23 millones de transistores, superior incluso a los actuales procesadores de Pentium III, presenta una arquitectura de 256 bits, con lo que se consigue romper la también mítica barrera de su antecesor el cual contaba con un diseño de 128 bits.
La unidad de proceso gráfico, como se ha dado en denominar a la nueva generación de motores gráficos, GPU, está fabricada con una tecnología de 0,22 micras y arquitectura de 256 bits, funcionando a una velocidad de 120 MHz, y con un bus de memoria de 166 MHz, valores con los que se consigue un ancho de banda teórico de 3,8 GBps. Sin embargo, teniendo en cuenta que dispone de la tecnología denominada Quadxel, el motor gráfico es capaz de generar 4 texel (píxel con textura) por ciclo de reloj, el doble que su antecesor TNT, con el que es capaz de generar entre 10 y 15 millones de polígonos por segundo y puede representar hasta 480 millones de texels por segundo. Una de las características más importantes del procesador es que esta formado por 4 motores gráficos pipelined que se encuentran en paralelo.
El primer motor, denominado Transformaciones, es el encargado de transformar los datos 3D de un fotograma de referencia en otro fotograma de referencia. El sistema debe transformar la información de la vista actual antes de desarrollar los siguientes pasos (luces, configuración de los triángulos y representación en pantalla). Cada objeto que ha sido representado, y algunos que no se han representado todavía, han de ser transformados cada vez que la escena se dibuja.
El segundo motor, Iluminación, tiene encomendada la difícil tarea de iluminar adecuadamente la escena. Este proceso en la canalización 3D, que puede parecer a simple vista trivial, consigue un gran impacto visu
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