¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona tu computadora para producir el gráfico en la pantalla? Probablemente sepa que la tarjeta gráfica se encarga de producir esas imágenes, pero ¿cómo produce exactamente esas imágenes?
Aquí hay una mirada en profundidad a todos los componentes esenciales de una tarjeta gráfica y cómo funciona todo.
Interfaz
Una interfaz de tarjeta gráfica es la parte de una tarjeta de video 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 hay interfaces ISA, PCI y PCI-X, aunque son raras y obsoletas).
PCI-Express
Esta es una versión mejorada de la interfaz PCI tradicional que utiliza muchos carriles individuales para ayudar a optimizar el ancho de banda a un ritmo más rápido.
No solo 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 generar gráficos 3D y utiliza una conexión directa a la placa base. Esto permite velocidades de reloj más altas y enviar/recibir grupos de datos en una sola transferencia.
BIOS de vídeo
El BIOS de video contiene la interfaz de configuración más básica para la tarjeta de video y se transfiere al BIOS de la computadora a través de la ROM de la tarjeta gráfica o la memoria de solo lectura.
Esta interfaz incluye cosas importantes como:
- Tiempo de memoria
- Voltajes
- Velocidades de funcionamiento
- RAM
Piense en el BIOS de video como el corazón palpitante de una tarjeta gráfica, que sirve como base para que funcionen el resto de los componentes.
GPU
También conocida como la unidad de procesamiento de gráficos, esta creación de la tarjeta de video es responsable de convertir los píxeles en gráficos 2D y 3D a través de la RAM y se compone de las siguientes partes:
- Matriz de gráficos y computadora
- Controlador de memoria de gráficos
- Interfaz de autobús
- Unidad de administración de energía
- Unidad de procesamiento de video
- Interfaz de pantalla
Más específicamente, la GPU aplica detalles específicos a cada píxel para darles vida. Tales detalles incluyen colores, texturas y patrones. Hace esto 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 mantenerla fresca.
Memoria de video
Mientras la GPU procesa todos esos píxeles, necesita un lugar para almacenar estos datos para que pueda mostrar las imágenes.
Para esto está la memoria de vídeo, y suele oscilar entre 1 GB y 12 GB de capacidad.
Hay diferentes tipos de memoria, incluyendo:
- VRAM: esto permite que la GPU renderice esos píxeles muy rápido (también conocido como «lectura y escritura»)
- WRAM: una versión aún más rápida de VRAM
- SDRAM: se ejecuta a una velocidad alta de reloj y ancho de banda
- SGRAM: conocido por su rendimiento gráfico mejorado
La memoria de video contiene lo que se conoce como información digital y necesita una forma de enviar estos datos al monitor, que solo 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 video en señales analógicas para enviar al monitor.
La principal diferencia entre las señales digitales y analógicas se reduce a la estructura de las ondas.
- Digital: ondas rígidas de aspecto cuadrado
- 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 representa la GPU.
Salidas
Las salidas se utilizan para conectar la tarjeta gráfica a los cables de la pantalla, que se utilizan para transferir las señales de conversión digital a analógica que está interpretando el RAMDAC.
Las salidas se dividen en las siguientes categorías:
- VGA: utiliza una señal de pantalla analógica
- DVI: interfaz digital estándar para transferir píxeles desde la computadora 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 video y pantalla juntos
Enfriadores
Dado que la GPU es la parte más caliente de una tarjeta gráfica, debe mantenerse fría para evitar el sobrecalentamiento.
Disipador de calor
Un disipador de calor toma el calor causado por la GPU y lo distribuye a lo largo de las aletas y lo aleja de la unidad, que generalmente se enfría a través de un ventilador adjunto.
Bloques de agua
Un bloque de agua es una forma de enfriar con líquido su GPU tomando el calor y cambiándolo de gas a líquido enfriado. Este líquido se abre paso a través de tubos aislados y regresa a la GPU para ser reutilizado nuevamente.
Modelos de tragamonedas
Enfriador de una sola ranura
Los modelos de gama baja suelen tener una ranura de altura y generan menos calor que un sistema de doble ranura. Estos solo ocupan suficiente espacio para una ranura de expansión y, por lo general, son de tamaño pequeño.
Enfriador 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 aire caliente a través de la segunda ranura y fuera de la carcasa de la computadora.
poniéndolo todo junto
La placa base le dice al BIOS de video que se inicie a través de la interfaz de la tarjeta gráfica, que envía señales a la GPU para comenzar a renderizar gráficos.
A medida que la GPU comienza a asignar detalles a cada píxel, almacena estos datos en la memoria de video, que solo lee señales digitales.
El RAMDAC convierte estas señales digitales en señales analógicas para que el monitor las entienda y envía estas ondas a través de las salidas como medio de transferencia.
Mientras tanto, se usa un método de enfriamiento, como un disipador de calor o un bloque de agua, para evitar que la GPU se sobrecaliente, ya que hace la mayor parte del trabajo duro.
Estos son los componentes esenciales de una tarjeta gráfica y cómo funcionan en armonía para generar esos gráficos de alta definición que todos conocemos y amamos.
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