Tarjetas graficas

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Published on February 24, 2014

Author: Albertogta

Source: slideshare.net

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Tarjetas gráficas

Víctor Casamayor de Mingo TARJETAS GRÁFICAS 1º Desarrollo de Productos Electrónicos 0

Índice MANUAL DE TARJETAS GRÁFICAS................................................................................................ 2 Introducción .................................................................................................................................. 2 Componentes de una tarjeta gráfica ........................................................................................... 2 Conexión con placa base: ¿AGP o PCI-Express? ........................................................................... 3 SLI y Crossfire ................................................................................................................................ 4 Marcas y fabricantes .................................................................................................................... 4 Hablemos de GPUs ....................................................................................................................... 5 Consejos generales ....................................................................................................................... 6 PROBLEMAS MÁS COMUNES EN LAS TARJETAS GRÁFICAS ........................................................ 7 Problemas de software................................................................................................................. 7 Problemas de hardware ............................................................................................................... 8 Tarjetas externas (no integradas) ................................................................................................ 8 Gráficas integradas .................................................................................................................... 10 MEMORIAS UTILIZADAS EN LAS TARJETAS GRÁFICAS .............................................................. 11 Gráficas con memoria propia ..................................................................................................... 12 Gráficas con memoria dedicada en RAM .................................................................................. 12 Gráficas con memoria compartida (TurboCaché o HyperMemory) .......................................... 13 EVOLUCIÓN DE LAS TARJETAS GRÁFICAS .................................................................................. 14 Los comienzos ............................................................................................................................. 14 Gráficas MDA .............................................................................................................................. 14 Gráficas CGA ............................................................................................................................... 15 Gráficas Hércules ........................................................................................................................ 16 Gráficas EGA ............................................................................................................................... 17 Gráficas VGA ............................................................................................................................... 17 Gráficas VESA.............................................................................................................................. 19 Tarjetas PCI ................................................................................................................................. 20 Tarjetas AGP ............................................................................................................................... 21 Tarjetas PCIe ............................................................................................................................... 22 Gráficas integradas .................................................................................................................... 23 1

1. MANUAL DE TARJETAS GRÁFICAS Se ha realizado esta guía para dar unas nociones básicas a tener en cuenta a la hora de comprar una tarjeta gráfica, está dirigida a usuarios sin experiencia, por lo que se tratará en un nivel básico y de una manera sencilla sin entrar en mucho detalle. Introducción A la hora de comprar componentes para un ordenador o bien para actualizar el que ya tenemos, siempre surgen dudas al respecto, por ello voy presentar en este documento una guía donde destacaré la información más importante que hay que tener en cuenta a la hora de comprar. La tarjeta gráfica pudiera ser el componente más caro en un ordenador, y por eso se tiene que adaptar a nuestras necesidades. Es importante tener claro qué uso le daremos a nuestro equipo, si utilizaremos el ordenador para tareas ofimáticas o para disfrutar de los últimos juegos. Componentes de una tarjeta gráfica Comenzaremos con una descripción de los componentes más importantes de una tarjeta gráfica. Las tarjetas gráficas han llegado a una complejidad tal que podrían considerarse ordenadores independientes, con su procesador y su memoria. -Memoria: La memoria RAM en una tarjeta gráfica sirve principalmente para almacenar las texturas que ésta maneja y procesa. Hay que tener en cuenta que la memoria NO es lo más importante de la tarjeta gráfica, o al menos no es el único aspecto por el que deberíamos dejarnos llevar. Las características importantes en una memoria son: capacidad, frecuencia de trabajo, y ancho del bus. La memoria será la más adecuada la que tenga estos tres componentes equilibrados, de nada sirve una gran capacidad con un ancho de bus muy pequeño. Una tarjeta con más memoria que otra no es necesariamente mejor, ya que influyen muchos otros aspectos. -GPU (Graphics Processing Unit): Este componente viene a ser el equivalente al procesador de un ordenador, se trata del núcleo de la tarjeta, su cerebro, el que calcula y procesa todas las instrucciones que deben ser ejecutadas. Éste es el componente más importante, de él depende en gran medida el rendimiento, y es en el que debemos centrar nuestra atención. Las dos marcas principales que desarrollan GPU son ATI y NVIDIA. 2

-Memory clock (frecuencia de la memoria): Es muy importante la frecuencia de trabajo de la memoria, de ella depende la velocidad a la que se accede a ésta. Cuanto mayor sea ésta, mucho mejor será el rendimiento. -Core clock (frecuencia del núcleo): Marca la velocidad a la que trabaja la GPU, es tan importante como la frecuencia de un procesador normal, a mayor frecuencia mayor potencia de cálculo. Es importante que sea elevada. En la práctica del Overclocking (aumento de la frecuencia para elevar el rendimiento) se manipulan los dos valores de clock que hemos comentado. -Pipelines: Son las rutas de datos por las que fluyen las instrucciones en la GPU, en ellos se realizan cálculos, accesos a memoria, y otras operaciones. Cuantos más pipelines mejor será su rendimiento. La cantidad de pipelines depende de la arquitectura de la GPU, por eso la GPU es el elemento que reviste mayor importancia. -Otros elementos: De menor importancia para el rendimiento, pero básicos para ciertas utilidades extras. Se trata de: cantidad de conectores, salida de TV y sintonización de canales. Si deseamos que nuestra tarjeta tenga estas capacidades, tendremos que exigirlo en la compra. Conexión con placa base: ¿AGP o PCI-Express? Antes de elegir la tarjeta, tenemos que saber si nuestra placa base admite AGP o PCI-Express, ya que tendremos que comprar una tecnología u otra. Si nuestra placa base soporta AGP no tendremos más remedio que comprar una tarjeta gráfica de tipo AGP. PCIe es el bus del futuro y terminará sustituyendo a AGP, por lo que lo recomendable al comprar un ordenador nuevo es que disponga de una placa base con PCIe, y consecuentemente comprar una tarjeta gráfica PCIe. 3

SLI y Crossfire De esta forma se llaman las tecnologías de NVIDIA y ATI, respectivamente, que permiten conectar dos tarjetas gráficas en un mismo ordenador, con ello conseguimos aumentar el rendimiento gráfico; sólo existe para el bus PCIe. Marcas y fabricantes A la hora de elegir una tarjeta gráfica es fundamental optar por una marca u otra. No debemos confundir el fabricante de la GPU (NVIDIA o ATI) con el fabricante (ensamblador) de la tarjeta gráfica en su conjunto (XFX, GainWard, POV, Galaxy…) Entonces ¿qué elegir? ¿NVIDIA o ATI? Ninguna de las dos marcas es mejor o peor en términos absolutos. Ambos fabricantes se encuentran muy igualados en el mercado, y sus productos cubren cualquier segmento: la barata gama baja, la equilibrada gama media, y la cara y la potente gama alta. Hace unos años ATI mantuvo una posición bastante dominante, en aquellos momentos la recomendación hubiera sido mucho más sencilla, pero la fuerza con la que está golpeando NVIDIA el mercado actualmente hace que sea muy difícil decidir. Siempre estarán los incondicionales de ATI y los de NVIDIA que lucharán a muerte por sus respectivas marcas amadas, las recomendaciones de dichos incondicionales no son las más adecuadas a seguir. Una vez tengamos clara la GPU que buscamos, viene la siguiente pregunta: ¿qué fabricante escojo? Esta pregunta es más sencilla de contestar que la anterior, ya que se sabe de fabricantes que ofrecen una calidad y una confianza mucho mayor que otros. Algunos de los grandes pueden ser: XFX, GainWard, Point of View, Galaxy, Club 3D, Sapphire, Asus, Powercolor, Sparkle, etc… 4

Siempre destacan en una tarjeta gráfica esas dos cosas, la marca de la GPU y el ensamblador de la misma. Normalmente se las llama por el ensamblador primero y luego la marca de la GPU. Hablemos de GPUs Voy a dedicar un breve apartado para comentar y destacar los modelos actuales que se pueden adquirir en los dos fabricantes de GPUs más importantes. Para usos estrictamente ofimáticos en un equipo de gama baja podemos optar por el Radeon 9250, 9550, X300, X500 y X1300. Son procesadores de gama baja, baratos y más que suficientes si no vamos a pedir grandes prestaciones gráficas (que normalmente sólo aparecen cuando deseamos juegos de última generación). En la gama media podríamos encuadrar las Radeon 9600, 9700 y 9800 (empiezan a estar disponibles sólo en el mercado de ocasión), además de las X600, X700 y algunos modelos del X800, además del X1600. En gama alta, es decir, GPUs potentes o muy potentes, tendríamos las X850, X1800 y X1900. En la gama NVIDIA vamos a tratar únicamente los GeForce. Al igual que en el caso anterior, comenzaremos con modelos de gama baja, los más baratos: GeForce FX 5200, 5500, 6100, 6200, 6500 y 7300. Dentro de la gama medía se situarían el GeForce 5700, 5900 (considerada gama alta hasta hace poco), 6600 y algunos modelos del 6800, además del 7600. Finalmente, en gama alta podríamos considerar el GeForce 6800, 7800, 7900 y 7950. Concluiré este apartado comentando algunas cosas: 1- Los nombres de los modelos son el modelo de referencia básico, se añaden unas letras después para informar sobre un modelo superior o inferior respecto al básico. Por ejemplo: basándonos en la GPU GeForce 6600, existe otro modelo llamado GeForce 6600GT, éste último añade las letras GT para indicar que es superior al 6600 básico. Lo mismo sucede con ATI, sus modelos añaden letras al final para indicar variaciones en las capacidades de la GPU. Esto provoca que por ejemplo una GeForce 6800 pueda ser considerada gama media, y una 6800 Ultra pueda llegar a ser gama alta puesto que el modelo básico se encuentra en una especie de “frontera”, de manera que los modelos mejores estarían en la gama alta y los menores en gama media. Lo mismo tendríamos con ATI. Algunos modelos de la X800 serían gama media, mientras que el X800XT sería perfectamente principios de la gama alta. 2- Las gamas se nombran como: Baja, media y alta. Esto será en función de la potencia de la tarjeta gráfica, pero sobre todo en la capacidad para manejar los juegos actuales y 5

más exigentes. Lo cual quiere decir que una tarjeta gráfica de gama baja no tiene porqué ser mala, todo depende del uso que le demos. Consejos generales Empezaremos nombrando el precio, puesto que es una de las cosas en que primero nos fijaremos. Tiene mucha más importancia de lo que parece, no sólo porque tenemos que pagarlo, sino porque suele ser un indicativo bastante fiable a tener en cuenta para valorar la calidad de la tarjeta. Hay que tener experiencia en el mercado del hardware y conocer bien los modelos así como sus fabricantes. Lo mejor es informarse y dejarse asesorar. Nunca debemos de fiarnos de una sola opinión, debemos consultar diversas comparativas. En internet podemos encontrar muchos análisis, aunque muchos de los mejores suelen estar en inglés. En estos análisis se suele poner a prueba las tarjetas gráficas en situaciones reales, ejecutando juegos en diversos modos, con diversas resoluciones y obteniendo los frames por segundo (fps) que suele ser un indicativo bastante acertado de la calidad de una tarjeta frente a un juego. También se suelen utilizar otros tests como el 3Dmark, que están especializados en la puesta a prueba de tarjetas gráficas. Los fps son el número de imágenes por segundo que es capaz de “mover” la tarjeta, de manera que un número mayor indica mejor calidad o mayor potencia. También aparecen análisis de los componentes de una tarjeta gráfica, y es muy conveniente tenerlos en cuenta. Y lo más importante es no dejarse llevar por los números, ya que una tarjeta con una memoria de 256MB no tiene porqué ser mejor que otra de 128MB, todo depende de la GPU que incorpore una y otra. Una tarjeta de gama alta y con 256MB siempre tendrá más potencia que una de gama baja con 512MB. En conclusión, nunca fiarse de las apariencias, siempre fijándonos en fuentes técnicas donde analicen el producto, solicitando el asesoramiento de un experto en hardware y manteniendo una relación calidad/precio lo más adecuada posible. 6

2. PROBLEMAS MÁS COMUNES EN LAS TARJETAS GRÁFICAS La tarjeta gráfica es un elemento imprescindible en nuestro ordenador, sin ella no sería posible la salida de la imagen al monitor. Existen dos tipos diferentes de tarjetas gráficas: Integradas (Onboard) y las independientes, que son las que conectamos a nuestro ordenador mediante el puerto AGP o PCIe. Veamos algunos de los problemas más frecuentes que suelen dar estas tarjetas. Los problemas los clasificaremos en dos tipos:   Problemas de software Problemas de hardware Problemas de software Estos problemas están causados por los controladores de estas tarjetas. Estos problemas son comunes a los dos tipos y suelen estar motivados por la pérdida de estos drivers por parte de nuestro sistema. Lo más normal es que la pérdida de los drivers se deba a algún problema relacionado con el sistema operativo, no directamente con los drivers, como pueden ser los causados por virus u otro tipo de malware, y en estos casos la solución pasa por delimitar en primer lugar el problema que ha causado la perdidas de los mencionados controladores, y una vez solucionado este problema, proceder a eliminar totalmente los controladores existentes e instalarlos de nuevo. No me refiero al rendimiento en sí de la tarjeta gráfica, que suele ser problema de la configuración de la misma, sino a un mal funcionamiento de esta (que no de las resoluciones y calidad de imagen que debe dar, funcionamiento a trompicones, pérdida de algunas propiedades de configuración). 7

Problemas de hardware Una fuente de problemas de las tarjetas gráficas suele ser la ruptura del conector, motivada casi siempre por intentar forzarlo. Aparte de este problema, las tarjetas gráficas presentan unos problemas específicos dependiendo de su tipo. Tarjetas externas (no integradas) La avería habitual en este tipo de tarjetas es la temperatura. Las gráficas de este tipo (GPU), sobre todo las modernas, suelen alcanzar unas temperaturas muy altas (bastante más que los procesadores), por lo que necesitan una buena ventilación. Cada vez es más normal que estas gráficas ocupen incluso dos ranuras de expansión para poder alojar los sistemas de refrigeración. Pero hay una serie de gráficas (sobre todo AGP de hace unos años, donde la refrigeración no estaba en consonancia con el rendimiento de algunas gráficas) en las que la refrigeración corre a cargo de unos disipadores con unos ventiladores bastante pequeños (del mismo tipo que los utilizados en los chipset), muy vulnerables al polvo, que se bloquean con bastante facilidad. Esta falta de refrigeración provoca un fuerte aumento en la temperatura de la GPU, que puede llegar a superar con una cierta facilidad los 85º. Primeramente se provoca el bloqueo de la gráfica, pero si tardamos en remediar este problema se termina por dañar la gráfica de forma permanente. El que los ventiladores empiecen a hacer bastante ruido es un síntoma de avería de los mismos. 8

La acumulación de suciedad en los contactos de la tarjeta es un posible motivo de mal funcionamiento (que no de avería), y se soluciona quitando la gráfica y limpiando bien los contactos, hasta que vuelvan a tener el aspecto limpio y brillante que garantice un correcto contacto. Otro motivo de fallo es un fallo en el puerto (ya sea AGP o PCIe). Este tipo de avería, es de difícil solución, ya que esta solución pasa por el cambio de la placa base. Normalmente conocemos a las tarjetas gráficas por el nombre de la GPU (ATI, Nvidia, S3...), pero en realidad son una minoría las tarjetas gráficas que se venden directamente por parte de estos fabricantes. Lo más normal es que se trate de gráficas comercializadas por terceros (Sapphire, Asus, Club 3D, MSI, Gigabyte, Point of View, etc.), que son los responsables de la calidad final de estas. Prácticamente todas estas marcas tienen modelos basados tanto en los chipset de ATI como en los de Nvidia. Pero también hay una serie de fabricantes OEM que distribuyen gráficas sin una marca reconocida (amparándose tan solo en el nombre y modelo de la GPU que montan), con unas calidades que algunas veces son cuando menos discutibles. La avería de una tarjeta gráfica no suele ser habitual, salvo por el problema de exceso de temperatura. Salvo que se trate de una avería en el puerto de gráfica de la placa base, la solución suele ser cambiar el sistema de refrigeración o cambiar la tarjeta gráfica por otra. 9

Gráficas integradas Para comenzar son gráficas con un rendimiento menor y el sistema de refrigeración está a cargo de un disipador pasivo, por lo que los problemas de temperatura están ligados a los problemas de temperatura de nuestro PC. Siempre es conveniente recordar la necesidad de mantener nuestro PC lo más limpio posible de polvo, para facilitar la refrigeración y evitar averías por un exceso de temperatura o como mínimo una ralentización de nuestro sistema. Estas gráficas no cuentan normalmente con memoria propia, dependiendo de la RAM para proveerse de esta, reservando una parte de nuestra memoria RAM para vídeo, por lo que a veces un problema en la RAM puede causar un mal funcionamiento de la gráfica. Los problemas de averías que se dan suelen estar relacionados con la calidad de la placa base, su buena terminación y los controles de calidad que esta tenga. Las placas base con gráfica integrada no suelen ser precisamente de gama alta, siendo incluso la opción más barata dentro de muchas marcas de placas base. Estas placas base tienen un puerto para gráfica (bien AGP o PCIe), por lo que la solución ante una avería de estas gráficas pasa por la instalación de una tarjeta gráfica en dicho puerto. 10

3. MEMORIAS UTILIZADAS EN LAS TARJETAS GRÁFICAS En este apartado vamos a tratar los distintos tipos de memoria que utilizan las tarjetas gráficas, así como a intentar aclarar unos conceptos sobre su funcionamiento y compatibilidad. Las tarjetas gráficas utilizan un tipo de memoria bastante similar al que utiliza la memoria RAM, pero hay bastantes diferencias en otros aspectos. Al hablar de memoria nos referimos a los chips de memoria, no al resto de soporte. Este tipo de memoria se denomina memoria GDDR, siendo la última versión la GDDR5, y se integran en la propia gráfica, sin otro tipo de soporte (como es el caso de las memorias RAM, que van integradas en módulos). 11

Estos chips de memoria en las gráficas van insertadas directamente en las tarjetas o en la placa base, siendo controlados directamente por el procesador de la gráfica, sin intervenir en este proceso la placa base. Se trata de memorias muy rápidas, con velocidades en torno a los 900MHz – 1GHz, con acceso directo al procesador gráfico y un ancho de banda enorme (en el caso de NVIDIA 8800GTS es de 62GB/s). Debemos de tener en cuenta que es una memoria totalmente independiente de la memoria del sistema, es decir, no existe ningún tipo de incompatibilidad entre esta y la propia del sistema. A continuación veremos los posibles tipos de memoria que utilizan las tarjetas gráficas. Gráficas con memoria propia Estas gráficas incorporan toda su memoria en la propia tarjeta. Este sistema es el utilizado por todas las tarjetas gráficas ISA, VESA, PCI y AGP y por muchas PCIe. La totalidad de la memoria en este tipo de tarjetas gráficas está en la propia tarjeta. Gráficas con memoria dedicada en RAM Es el tipo de memoria utilizada por las gráficas integradas en placa base. En este tipo de gráfica la propia BIOS aparta la RAM que va a ser utilizada como memoria gráfica, siendo posible en muchos casos definir el tamaño de esta, aunque siempre dentro de unos parámetros mínimos y máximos. Este es el motivo por el que, si tenemos una placa base con una gráfica integrada de 128MB y una memoria RAM instalada de 1024MB el sistema nos va a indicar que tenemos 896MB de memoria RAM, si bien la BIOS nos va a reconocer 1024MB (que es el total de memoria RAM que tenemos instalada). Este tipo de memoria está controlada por el Northbridge de la placa base, al igual que la gráfica y el resto de la RAM, aunque en el caso de sistemas basados en AMD 64 la RAM es controlada directamente por el procesador. 12

Gráficas con memoria compartida (TurboCaché o HyperMemory) Son la mayoría de las gráficas que se utilizan actualmente. Se trata de dos sistemas muy similares, por no decir casi idénticos, desarrollados en el caso de TurboCaché por NVidia y en el caso de HyperMemory por ATI. En un principio se desarrollaron para poder ofrecer gráficas de altas prestaciones, pero a un precio económico, y consiste básicamente en que la memoria de la gráfica se reparte entre memoria del tipo GDDR incluida en la tarjeta gráfica y memoria RAM utilizada de forma dinámica, pero con el tiempo se está utilizando en casi todas las gráficas, ya que es una forma económica de ofrecer gráficas con una cantidad grande de memoria. El que lo haga de forma dinámica quiere decir que, al contrario de lo que ocurre con las gráficas con memoria dedicada en RAM, en las que desde un principio se reserva la memoria RAM asignada a la gráfica y la deja sin posibilidad de ser utilizada para otros fines, la gráfica tiene asignada una cantidad máxima de memoria RAM que puede utilizar, pero tan sólo la va a utilizar cuando realmente la necesite y siempre y cuando en ese momento esté disponible. Esta cantidad de memoria RAM viene definida en su tamaño máximo por las características de la tarjeta gráfica, y no suele ser controlable por el usuario. Esta tecnología es aplicable solo a las gráficas PCIe y a algunas gráficas integradas en placa base, pero de gama alta, que tienen su propia memoria GDDR y además utilizan esta tecnología. Pero debemos tener en cuenta una cuestión: Aunque disponemos de bastante memoria, el ancho de banda de esta no es el mismo, ya que el ancho de banda que tenemos en un puerto PCIe 16x (que es el utilizado para las tarjetas gráficas) es de 4GB/s en cada dirección. Esto hace que el procesador de la gráfica tenga que repartir la carga entre los distintos tipos de memoria y ejecutar aquellos procesos que necesiten un ancho de banda mayor en la memoria de la propia tarjeta (GDDR), que tiene un ancho de banda muy superior, dejando a la memoria en TurboCaché o HyperMemory aquellos que precisen de un menor ancho de banda. 13

4. EVOLUCIÓN DE LAS TARJETAS GRÁFICAS Ya han pasado algo más de 25 años desde la aparición de los PC´s en el mercado y no son muchos los que han vivido aquella época o recuerdan lo que en aquel entonces era un ordenador y su evolución hasta nuestros días. Prácticamente al mismo tiempo, aparecieron los ordenadores y los juegos de ordenador, y junto a ellos la necesidad de ofrecer unas imágenes cada vez más realistas y coloridas. El componente de realizar esta función es la tarjeta gráfica, que es la encargada de transformar el código servido por el procesador en una imagen, y a su vez, de enviar esta imagen a un monitor, haciendo posible su visualización. Los comienzos Como algunos saben los comienzos son algo grises, ya que se trataba de tarjetas monocromo. Se trataba de tarjetas integradas en la propia placa base, en las que con que dieran salida a la imagen (texto a 80 o 40 columnas) hacia el monitor ya cumplían sobradamente con su misión Pero esto no tardó en cambiar radicalmente. Gráficas MDA Las tarjetas MDA (Monocrome Data Adapter) eran monocromas, y tan sólo ofrecían modo texto. Esto es algo que hoy puede resultar raro, pero en aquella época los ordenadores se utilizaban para eso, para procesar textos y números, por lo que tampoco había una gran necesidad de que mostraran modos gráficos. Tenían una RAM de 4KB, más que suficiente para mostrar 80x25 a pantalla completa. 14

Gráficas CGA La Color Graphics Adapter (Adaptador de Gráficos en Color) o CGA se empezó a vender en 1981, y fue la primera tarjeta gráfica en color de IBM y el primer estándar gráfico en color para el IBM PC (y en aquella época, hablar de ordenadores personales era hablar de IBM). Solía tener 16KM de memoria (VRAM), y trabajaba a una resolución de 640x200 (tanto en modo texto como gráfico), soportando una paleta de 16 colores, de los que podía mostrar simultáneamente 4 colores a una resolución de 320x200. En modo gráfico, como ya hemos dicho, podía mostrar 4 colores de 16 posibles, pero estos colores no eran de libre elección, sino que había que escoger entre dos opciones o paletas: 1- Magenta, cian, blanco y el color de fondo (negro por defecto). 2- Rojo, verde, marrón/amarillo y el color de fondo (negro por defecto). En modo texto podía trabajar con los 16 colores y en dos modos diferentes:   40x25 a una resolución de 320x200 y una relación de aspecto de 1:1.2. 80x25 a una resolución de 640x200 y una relación de aspecto de 1:2.4. El ser mayor el número de caracteres mostrados en pantalla, sólo podía almacenar en memoria hasta 4 páginas de texto. 15

Gráficas Hércules Desarrollado en 1982 por Van Suwannukul, fundador de Hercules Computer Technology. Aún hoy en día sigue siendo popular esta tarjeta gráfica. Se trata de una gráfica monocromática, con capacidad para texto en 80x25. Tenía también posibilidades de mostrar gráficos de gran calidad (para aquella época), a una resolución de 720x348 pixels, y además contaba con una particularidad sumamente interesante: Soportaba dos páginas gráficas, una en la dirección B0000h y una en la dirección B8000h. La segunda página se podía habilitar o deshabilitar por software, y cuando estaba deshabilitada permitía trabajar con dos tarjetas gráficas simultáneamente (una Hércules y una CGA, por ejemplo), ofreciendo salida a dos monitores a la vez, cada uno con una imagen diferente. Todo esto hizo que fuera muy apreciada en aplicaciones de diseño, donde era posible mostrar los resultados en una pantalla y mantener las herramientas en otra. En abril de 1987 salió al mercado una versión de Hércules en color, con la posibilidad de mostrar 16 colores de una paleta de 64 a una resolución de 80×25 en modo texto y 720×348 pixels en modo gráfico. La calidad de imagen de las gráficas Hércules era muy superior a la ofrecida por las gráficas CGA, lo que las convirtió en las tarjetas monocromas más utilizadas por IBM en sus ordenadores. 16

Gráficas EGA Las gráficas EGA (Enhanced Graphics Adapter) ven la luz en el año 1984, y podemos considerarla como la primera tarjeta realmente gráfica. Dependiendo del fabricante, incorporaban entre 64KB y 256KB de memoria, y podían trabajar en 16 colores a una resolución de 640x200 pixels. Algunos fabricantes, como ATI Technologies ofrecían la posibilidad de trabajar con varias resoluciones, como 640×400, 640×480 y 720×540. Las tarjetas gráficas que hemos visto hasta ahora se conectaban a un puerto ISA, y tenían una salida al monitor del tipo CGA de 9 pines. En cuanto a los monitores monocromos, los más utilizados eran los de fósforo verde, los de fósforo ámbar y los de pantalla gris, no ofreciéndose un color realmente blanco hasta la aparición de los monitores en color. Pero el panorama cambia bastante en el año 1987, con la aparición de lo que va a ser durante muchos años el estándar en adaptadores gráficos (de hecho, con pequeñas variaciones y mejoras, sigue siendo el utilizado). Nos referimos al estándar VGA y sus evoluciones, XGA y SuperVGA. Gráficas VGA En el año 1987 salen al mercado las primeras tarjetas gráficas VGA (Video Graphics Array ), y con ellas el color en los ordenadores como lo conocemos hasta ahora. La aparición de este estándar supone una serie bastante grande de cambios, comenzando por los monitores, tipo de conector (aparece el Sub15-D, que es el que se sigue utilizando en la actualidad, aunque está siendo reemplazado por el DVI, ya digital). En sus primeras versiones incorporaban 256KB de memoria, con una gama de 16 colores o 256 colores. 17

Las resoluciones posibles eran las siguientes:     640×480 en 16 colores. 640×350 en 16 colores. 320×200 en 16 colores. 320×200 en 256 colores (Modo 13h). El modo VGA sigue siendo el estándar utilizado en el arranque de los ordenadores, hasta que se hacen cargo del control de la gráfica los controladores de la tarjeta que tengamos instalada. Se trata del último estándar impuesto por IBM, y a partir de él se empezaron a desarrollar modelos que cada vez ofrecían más calidad y prestaciones, movidos en gran medida por el auge de los juegos de ordenador. 18

Gráficas VESA Con el fin de desarrollar pantallas y tarjetas con una resolución superior a la ofrecida por VGA, en el año 1989 nace VESA ( Video Electronics Standards Association o Asociación para estándares electrónicos y de video). Este tipo de tarjetas (y puertos) permite una mayor velocidad que el puerto ISA, siendo utilizado como puerto de alta velocidad para gráficas hasta la aparición de los puertos PCI. Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 33 Mhz y un ancho de banda de 160 Mb/s permite resoluciones de 800x600, ampliando notablemente la cantidad de colores a mostrar (se abandona el sistema de paleta y se empieza a definir el sistema de profundidad de color, que permite millones de colores). Uno de los mayores inconvenientes de este sistema era el tamaño de las tarjetas, que superaban los 30cm de longitud. También en 1989 hace su aparición el estándar Super VGA, que ofrece unas resoluciones 1024x768 y hasta 2MB de memoria. En 1990 aparece el estándar XGA (Extended Graphics Array), en sus comienzos con 1MB de memoria y una resolución máxima de 1024x768 con una paleta de 256 colores y una profundidad de color de 16bits por pixel (65.536 colores) para una resolución de 640x480. A partir de este momento es más difícil encuadrar las gráficas, ya que en la actualidad se siguen utilizando los estándares Super VGA y XGA, pero la lucha se ha centrado en el desarrollo de chips cada vez más potentes, memorias que llegan hasta los GB y funciones dedicadas sobre todo al mundo de los juegos. Vamos a tratar no obstante de señalar los principales momentos en esta evolución, ya que algunos son de gran importancia para el desarrollo de las tarjetas gráficas 19

Tarjetas PCI En el año 1993 aparecen los puertos PCI, y aunque en un principio no suponen ninguna mejora apreciable con relación a los puertos VESA, sí que ofrecen la posibilidad de reducir drásticamente el tamaño de las tarjetas gráficas, ya que si bien existía la tecnología para esta reducción de tamaño, éste estaba supeditado al tamaño del bus VESA. A partir de ese momento empieza una edad de oro para las tarjetas gráficas que llega hasta nuestros días, en la que cada vez encontramos tarjetas con posibilidades hasta ese momento casi impensables. En 1995 aparecen las primeras gráficas 2D/3D, de la mano de Matrox, Creative, S3 y ATI, que muestran todo un mundo de posibilidades en cuanto a gráficos se refiere. Pero es en el año 1997 cuando 3dfx presenta sus tarjetas Voodoo y posteriormente Voodoo 2, así como Nvidia sus TNT y TNT2, tarjetas de alto rendimiento, verdaderas precursoras de las gráficas actuales de gama alta, incorporándose a partir de ese momento tecnologías como OpenGL, DirectX y demás, que han hecho posible los resultados y rendimientos gráficos que hoy en día encontramos tan familiares. Pero estos incrementos en el rendimiento plantean un grave problema, y es que se llega al máximo que el puerto PCI puede ofrecer, creándose un auténtico cuello de botella en la comunicación entre la gráfica y la placa base. 20

Tarjetas AGP El puerto AGP (Advanced Graphics Port, o Puerto de Gráficos Avanzado) es un puerto exclusivamente para gráficas. Desarrollado en el año 1997 por Intel, se trata de un puerto de 32bits (igual que el puerto PCI), pero con importantes diferencias, entre las que podemos destacar el contar con 8 canales más adicionales para comunicación con la RAM. Cuenta con un bus de 66Mhz, frente a los 33Mhz del bus PCI, y un ancho de banda de 256Mbs, frente a los 132Mbs del puerto PCI. Estos son los datos del llamado AGP 1x, pero se van desarrollando puertos AGP y gráficas AGP que llegan hasta las AGP 8x. En la siguiente tabla les ofrecemos las características de estos puertos:    AGP 1x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 66 Mhz, un ancho de banda de 256 Mb/s y un voltaje de 3.3 v. AGP 2x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 133 Mhz, un ancho de banda de 528 Mb/s y un voltaje de 3.3 v. AGP 4x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 266 Mhz, un ancho de banda de 1 Gb/s y un voltaje de 3.3 o 1.5v. 21

 AGP 8x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 533 Mhz, un ancho de banda de 2 Gb/s y un voltaje de 0.7 o 1.5v. En la imagen superior podemos ver una ATI HD2600 Pro con 512MB de memoria y conexión AGP 8x. La lucha por las prestaciones ha hecho que algunos fabricantes de gráficas, como S3 o SiS, no sigan este ritmo, dejando el mercado de las gráficas de altas prestaciones en manos de los dos grandes NVidia y AMD/ATI. Tarjetas PCIe En la imagen superior podemos ver una ATI HD2600 Pro con 512MB de memoria. Es la misma gráfica de la imagen anterior, pero en este caso se trata de una gráfica PCIe. En el año 2004 Intel desarrolla el bus PCIe, y con él la variante PCIe 16x, que se ha convertido en el nuevo estándar de conexión de las tarjetas gráficas. En su versión 16x (la utilizada para gráficas) proporciona un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. Hay que tener en cuenta que PCIe 8x tiene un ancho de banda comparable al más rápido de los puertos AGP. Este ancho de banda ha permitido, entre otras cosas, el poder utilizar una parte de la memoria RAM del ordenador como memoria gráfica (no 22

dedicada). Este tecnología tiene por nombre TurboCaché o HyperMemory, dependiendo del fabricante. También ha dado paso a los sistemas SLI y CrossFire, también dependiendo del fabricante. TurboCaché y SLI son tecnologías desarrolladas por NVidia e HyperMemory y CrossFire han sido desarrolladas por ATI. Gráficas integradas Al evolucionar los ordenadores, buscando siempre reducir el tamaño lo más posible, y el gran avance que han tenido los ordenadores portátiles han hecho que también se haya desarrollado el mercado de las tarjetas gráficas integradas en placa base (IGP). Estas gráficas no llegan más que al rendimiento de una gráfica media, pero cada vez están avanzando más, y si bien tradicionalmente se ha tratado de gráficas con memoria dedicada, son cada vez más las que tienen su propia memoria, utilizando memoria de la RAM tan sólo en modo dinámico (al igual que las gráficas TurboCaché o HyperMemory). Este mercado ha sido el mercado de S3, SiS o Intel, pero está saliendo una generación de tarjetas IGP de altas prestaciones, desarrolladas por NVidia y por AMD/ATI, sobre todo en ordenadores portátiles. 23

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