¿Alguna vez se ha preguntado cómo funciona su computadora para producir el gráfico en la pantalla? Usted probablemente sabe que la tarjeta gráfica está a cargo de producir esas imágenes, pero ¿cómo exactamente produce esas imágenes?
He aquí una mirada en profundidad a todos los componentes esenciales de una tarjeta gráfica y cómo funciona.
Interfaz
Una interfaz de tarjeta gráfica es la parte de una tarjeta de vídeo que se conecta directamente a la placa base para permitir el intercambio de información.
Los dos tipos principales de interfaces son PCI Express y AGP (también existen interfaces ISA, PCI y PCI-X, aunque son raras y obsoletas).
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PCI Express
Esta es una versión mejorada de la interfaz PCI tradicional que utiliza muchos carriles individuales para ayudar a racionalizar el ancho de banda a un ritmo más rápido.
No sólo eso, sino que también se considera más versátil que la interfaz AGP con un método más eficiente de consumo de energía debido a la interfaz simple.
AGP
El puerto de gráficos acelerado fue diseñado para renderizar gráficos 3D y utiliza una conexión directa a la placa base. Esto permite velocidades de reloj más altas y para enviar/recibir grupos de datos en una sola transferencia.
BIOS de vídeo
La BIOS de vídeo contiene la interfaz de configuración más básica para la tarjeta de vídeo y se transfiere a la BIOS del ordenador a través de la memoria ROM o de sólo lectura de la tarjeta gráfica.
Esta interfaz incluye cosas importantes como:
- Tiempo de memoria
- Voltajes
- Velocidades de funcionamiento
- RAM
Piense en la BIOS de vídeo como el corazón palpitante de una tarjeta gráfica, que sirve de base para que el resto de los componentes funcionen.
GPU
También conocida como la unidad de procesamiento de gráficos, esta idea de la tarjeta de vídeo es responsable de renderizar los píxeles en gráficos 2D y 3D a través de la memoria RAM y está compuesta de las siguientes partes:
- Gráficos y arreglos por computadora
- Controlador de memoria de gráficos
- Interfaz de bus
- Unidad de administración de energía
- Unidad de procesamiento de vídeo
- Interfaz de pantalla
Más concretamente, la GPU aplica detalles específicos a cada píxel para darle vida. Tales detalles incluyen colores, texturas y patrones. Lo hace una y otra vez hasta que todos esos píxeles renderizados forman una imagen cohesiva en su pantalla. (El número exacto de píxeles depende de la resolución de su pantalla).
Debido a que está trabajando tan duro, la GPU genera una tonelada de calor, por lo que se encuentra debajo de un (enorme) disipador de calor para ayudar a mantenerlo frío.
Memoria de vídeo
Mientras la GPU renderiza todos esos píxeles, necesita un lugar para almacenar estos datos para poder mostrar las imágenes.
Para esto es la memoria de vídeo, y normalmente tiene una capacidad de 1 GB a 12 GB.
Hay diferentes tipos de memoria, incluyendo:
- VRAM: Esto permite a la GPU renderizar esos píxeles muy rápidamente (también conocido como «lectura y escritura»)
- WRAM: Una versión aún más rápida de VRAM
- SDRAM: Funciona a una alta velocidad de reloj y ancho de banda
- SGRAM: Conocido por su rendimiento gráfico mejorado
La memoria de vídeo contiene lo que se conoce como información digital, y necesita una forma de enviar estos datos al monitor que sólo lee señales analógicas.
Es como dos personas que hablan idiomas completamente diferentes tratando de comunicarse entre sí.
Aquí es donde el RAMDAC resulta útil.
RAMDAC
Piense en RAMDAC (que significa Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) como el intérprete del mundo de las tarjetas gráficas.
Convierte los datos digitales de la memoria de vídeo en señales analógicas para enviar al monitor.
La principal diferencia entre las señales digitales y analógicas radica en la estructura de las ondas.
- Digital – rígido, ondas cuadradas
- Analógico – Ondas suaves y continuas
El RAMDAC toma esas ondas rígidas y las suaviza para que el monitor las entienda, lo que crea la imagen final que la GPU ha renderizado.
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Salidas
Las salidas se utilizan para conectar la tarjeta gráfica a los cables de visualización, que se utilizan para transferir las señales de conversión digital-analógica que el RAMDAC está interpretando.
Los resultados se dividen en las siguientes categorías:
- VGA: Utiliza una señal de visualización analógica
- DVI: Interfaz digital estándar para transferir píxeles del ordenador al monitor
- HDMI: Realiza transferencias de audio y visuales
- Vivo: Se utiliza para conectarse a varios dispositivos multimedia, como televisores y reproductores de DVD
- DisplayPort: Conecta dispositivos de vídeo y de visualización entre sí
Enfriadores
Dado que la GPU es la parte más caliente de una tarjeta gráfica, debe mantenerse fría para evitar el sobrecalentamiento.
Disipador térmico
Un disipador térmico toma el calor causado por la GPU y lo distribuye a través de las aletas y lejos de la unidad, que normalmente se enfría a través de un ventilador conectado.
Bloques de agua
Un bloque de agua es una forma de enfriar la GPU tomando el calor y pasando del gas al líquido refrigerado. Este líquido pasa a través de tubos aislados y baja hacia la GPU para ser reutilizado de nuevo.
Modelos de ranura
Enfriador de ranura única
Los modelos de gama baja suelen tener una ranura de altura y generan menos calor que un sistema de doble ranura. Estos sólo ocupan espacio suficiente para una ranura de expansión y suelen ser de tamaño pequeño.
Refrigerador de doble ranura
Los modelos de gama alta a menudo se construyen con dos ranuras para ofrecer una mejor refrigeración. Un sistema de doble ranura está diseñado para empujar el aire caliente a través de la segunda ranura y fuera de la carcasa del ordenador.
Cómo ponerlo todo en orden
La placa base le dice a la BIOS de vídeo que se inicie a través de la interfaz de la tarjeta gráfica, que envía señales a la GPU para iniciar el renderizado de los gráficos.
A medida que la GPU comienza a asignar detalles a cada píxel, almacena estos datos en la memoria de vídeo, que sólo lee señales digitales.
El RAMDAC convierte estas señales digitales en señales analógicas para que el monitor las entienda y las envía a través de las salidas como medio de transferencia.
Mientras tanto, se utiliza un método de enfriamiento, como un disipador térmico o un bloque de agua, para evitar que la GPU se sobrecaliente, ya que realiza la mayor parte del trabajo pesado.
Estos son los componentes esenciales de una tarjeta gráfica y la forma en que todos ellos trabajan armoniosamente para ofrecer esos gráficos de alta definición que todos conocemos y amamos.
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