Tarjeta de video

Tarjeta de expansión que genera una alimentación de imágenes de salida a un dispositivo de visualización

Una tarjeta de video (también llamada tarjeta gráfica , tarjeta de visualización , adaptador de gráficos o adaptador de visualización ) es una tarjeta de expansión que genera una alimentación de imágenes de salida a un dispositivo de visualización (como un monitor de computadora ). Con frecuencia, estos se anuncian como gráficos discretos o dedicados, enfatizando la distinción entre estos y los gráficos integrados . En el núcleo de ambos se encuentra la unidad de procesamiento de gráficos (GPU), que es la parte principal que hace los cálculos reales, pero no debe confundirse con la tarjeta de video en su conjunto, aunque "GPU" se usa a menudo como metonímico. abreviatura para referirse a las tarjetas de video.

Tarjeta de video

Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition
Se conecta a	Placa base a través de uno de: ES UN MCA VLB PCI AGP PCI-X PCI-Express Otros Visualización a través de uno de: Conector VGA Interfaz visual digital HDMI DisplayPort USB-C DMS-59 Otros

La mayoría de las tarjetas de video no se limitan a una salida simple de 6 pulgadas. ^{[ se necesita más explicación ]} Su procesador de gráficos integrado puede realizar un procesamiento adicional, eliminando esta tarea del procesador central de la computadora. ^[1] Por ejemplo, Nvidia y AMD (anteriormente ATI ) produjeron tarjetas que procesan las canalizaciones de gráficos OpenGL y DirectX a nivel de hardware. ^[2] A finales de la década de 2010, también ha habido una tendencia a utilizar las capacidades informáticas del procesador gráfico para resolver tareas no gráficas, lo que se puede realizar mediante el uso de OpenCL y CUDA.. Las tarjetas de video también se pueden usar para el entrenamiento de IA . ^{[3] [2]}

Por lo general, la tarjeta gráfica se fabrica en forma de placa de circuito impreso (placa de expansión) y se inserta en una ranura de expansión, universal o especializada (AGP, PCI Express). ^[4] Algunos se han fabricado utilizando recintos especiales, que se conectan a la computadora a través de una estación de acoplamiento o un cable. Estos se conocen como eGPU.

Historia

Los estándares como MDA , CGA , HGC , Tandy , PGC , EGA , VGA , MCGA , 8514 o XGA se introdujeron de 1982 a 1990 y fueron respaldados por una variedad de fabricantes de hardware .

3dfx Interactive fue una de las primeras empresas en desarrollar una GPU con aceleración 3D (con la serie Voodoo) y la primera en desarrollar un chipset gráfico dedicado a 3D, pero sin soporte 2D (que por lo tanto requería la presencia de una tarjeta 2D para funcionar) . Ahora, la mayoría de las tarjetas de video modernas están construidas con chips gráficos de AMD o de Nvidia . ^[5] Hasta 2000, 3dfx Interactive también era un fabricante importante y, a menudo, innovador. La mayoría de las tarjetas de video ofrecen varias funciones, como la reproducción acelerada de escenas 3D y gráficos 2D , decodificación MPEG-2 / MPEG-4, salida de TV o la capacidad de conectar varios monitores ( multimonitor). Las tarjetas de video también tienen capacidades de tarjeta de sonido para emitir sonido, junto con el video para televisores conectados o monitores con parlantes integrados.

Dentro de la industria, las tarjetas de video a veces se denominan tarjetas de complementos de gráficos , abreviadas como AIB , ^[5] con la palabra "gráficos" generalmente omitida.

Gráficos dedicados vs integrados

Arquitectura de computadora de escritorio clásica con una tarjeta gráfica distinta a través de PCI Express . Los anchos de banda típicos para determinadas tecnologías de memoria, faltan la latencia de la memoria . No es posible realizar una copia cero entre la GPU y la CPU , ya que ambos tienen sus distintas memorias físicas. Los datos deben copiarse de uno a otro para poder compartirlos.

Gráficos integrados con memoria principal particionada : una parte de la memoria del sistema se asigna exclusivamente a la GPU. La copia cero no es posible, los datos deben copiarse, a través del bus de memoria del sistema, de una partición a otra.

Gráficos integrados con memoria principal unificada , para encontrar AMD "Kaveri" o PlayStation 4 ( HSA ).

Como alternativa al uso de una tarjeta de video, el hardware de video se puede integrar en la placa base , la CPU o un sistema en chip . Ambos enfoques pueden denominarse gráficos integrados. Las implementaciones basadas en placas base a veces se denominan "video integrado". Casi todas las placas base de las computadoras de escritorio con gráficos integrados permiten la desactivación del chip gráfico integrado en el BIOS y tienen un PCI o PCI Express (PCI-E)ranura para agregar una tarjeta gráfica de mayor rendimiento en lugar de los gráficos integrados. La capacidad de deshabilitar los gráficos integrados a veces también permite el uso continuo de una placa base en la que el video integrado ha fallado. A veces, tanto los gráficos integrados como una tarjeta gráfica dedicada se pueden usar simultáneamente para alimentar pantallas separadas. Las principales ventajas de los gráficos integrados incluyen el costo, la compacidad, la simplicidad y el bajo consumo de energía. La desventaja de rendimiento de los gráficos integrados surge porque el procesador de gráficos comparte los recursos del sistema con la CPU. Una tarjeta gráfica dedicada tiene su propia memoria de acceso aleatorio ( RAM), su propio sistema de enfriamiento y reguladores de potencia dedicados, con todos los componentes diseñados específicamente para procesar imágenes de video. La actualización a una tarjeta gráfica dedicada descarga el trabajo de la CPU y la RAM del sistema, por lo que no solo el procesamiento de gráficos será más rápido, sino que el rendimiento general de la computadora mejorará significativamente. Esto suele ser necesario para jugar videojuegos, trabajar con animaciones 3D o editar videos.

Tanto AMD como Intel han introducido CPU y conjuntos de chips de placa base que admiten la integración de una GPU en el mismo dado que la CPU. AMD comercializa CPU con gráficos integrados con la marca registrada Accelerated Processing Unit (APU), mientras que Intel comercializa tecnología similar con las marcas " Intel HD Graphics and Iris ". Con los procesadores de octava generación, Intel anunció la serie Intel UHD de gráficos integrados para un mejor soporte de pantallas 4K. ^[6] Aunque todavía no son equivalentes al rendimiento de las soluciones discretas, la plataforma HD Graphics de Intel ofrece un rendimiento que se acerca a los gráficos discretos de rango medio, y la tecnología AMD APU ha sido adoptada tanto por PlayStation 4 como por Xbox One.juegos de consolas. ^{[7] [8] [9]}

Demanda de energía

A medida que ha aumentado la capacidad de procesamiento de las tarjetas de video, también lo ha hecho su demanda de energía eléctrica. Las tarjetas de video de alto rendimiento actuales tienden a consumir grandes cantidades de energía. Por ejemplo, la potencia de diseño térmico (TDP) de la GeForce Titan RTX es de 280 vatios. ^[10] Cuando se probó mientras jugaba, la GeForce RTX 2080 Ti Founder's Edition promedió 300 vatios de consumo de energía. ^[11] Si bien los fabricantes de CPU y fuentes de alimentación se han movido recientemente hacia una mayor eficiencia, las demandas de energía de las GPU han seguido aumentando, por lo que las tarjetas de video pueden tener el mayor consumo de energía de cualquier parte individual de una computadora. ^{[12] [13]} Aunque las fuentes de alimentación también están aumentando su potencia, el cuello de botella se debe a laConexión PCI-Express , que se limita a suministrar 75 vatios. ^[14] Las tarjetas de video modernas con un consumo de energía de más de 75 vatios generalmente incluyen una combinación de enchufes de seis pines (75 W) u ocho pines (150 W) que se conectan directamente a la fuente de alimentación. Proporcionar una refrigeración adecuada se convierte en un desafío en este tipo de computadoras. Las computadoras con varias tarjetas de video pueden requerir fuentes de alimentación de más de 750 vatios. La extracción de calor se convierte en una consideración de diseño importante para las computadoras con dos o más tarjetas de video de alta gama.

Tamaño

Las tarjetas de video para computadoras de escritorio vienen en uno de dos perfiles de tamaño, lo que puede permitir agregar una tarjeta gráfica incluso a computadoras pequeñas. Algunas tarjetas de video no tienen el tamaño habitual y, por lo tanto, se clasifican como de perfil bajo. ^{[15] [16]} Los perfiles de las tarjetas de video se basan únicamente en la altura, con tarjetas de bajo perfil que ocupan menos que la altura de una ranura PCIe, algunas pueden ser tan bajas como "media altura". ^{[ cita requerida ] La} longitud y el grosor pueden variar mucho, con tarjetas de gama alta que suelen ocupar dos o tres ranuras de expansión, y con tarjetas de doble GPU, como la Nvidia GeForce GTX 690, que generalmente superan los 250 mm (10 pulgadas) de longitud. ^[17]En general, la mayoría de los usuarios preferirán una tarjeta de perfil más bajo si la intención es colocar varias tarjetas o si tienen problemas de espacio libre con otros componentes de la placa base, como las ranuras DIMM o PCIE. Esto se puede arreglar con una carcasa más grande que viene en tamaños como una torre media y una torre completa. Las torres completas generalmente pueden adaptarse a placas base más grandes en tamaños como ATX y micro ATX. Cuanto más grande es la carcasa, más grande es la placa base, más grande es la tarjeta gráfica o muchos otros componentes que adquirirán espacio en la carcasa.

Escala de varias tarjetas

Algunas tarjetas gráficas se pueden vincular entre sí para permitir el escalado del procesamiento de gráficos en varias tarjetas. Esto se hace usando el bus PCIe en la placa base o, más comúnmente, un puente de datos. Generalmente, las tarjetas deben ser del mismo modelo para ser vinculadas, y la mayoría de las tarjetas de baja potencia no pueden vincularse de esta manera. ^[18] AMD y Nvidia tienen métodos patentados de escalado, CrossFireX para AMD y SLI (desde la generación Turing, reemplazada por NVLink) para Nvidia. Las tarjetas de diferentes fabricantes o arquitecturas de chipsets no se pueden usar juntas para escalar múltiples tarjetas. Si una tarjeta gráfica tiene diferentes tamaños de memoria, se utilizará el valor más bajo, sin tener en cuenta los valores más altos. Actualmente, se puede escalar en tarjetas de nivel de consumidor utilizando hasta cuatro tarjetas. ^{[19] [20] [21]} El uso de cuatro tarjetas requiere una placa base grande con una configuración adecuada. La tarjeta de video GeForce GTX 590 de Nvidia se puede configurar en esta configuración de cuatro tarjetas. ^[22] Como se indicó anteriormente, los usuarios querrán utilizar la misma tarjeta de rendimiento para un uso óptimo. Las placas base como ASUS Maximus 3 Extreme y Gigabyte GA EX58 Extreme están certificadas para trabajar con esta configuración. ^[23]Es necesaria una gran fuente de alimentación certificada para ejecutar las tarjetas en SLI o CrossFireX. Se deben conocer las demandas de energía antes de instalar un suministro adecuado. Para la configuración de cuatro tarjetas, se necesita un suministro de más de 1000 vatios. Los suministros AcBel PC8055-000G y Corsair AX1200 son ejemplos. ^[23] Con cualquier tarjeta de video relativamente potente, la gestión térmica no puede pasarse por alto. Las tarjetas de video requieren un chasis bien ventilado y una solución térmica. Por lo general, se requiere enfriamiento por aire o agua, aunque las GPU de baja potencia pueden usar enfriamiento pasivo, las configuraciones más grandes usan soluciones de agua o enfriamiento por inmersión para lograr un rendimiento adecuado sin estrangulamiento térmico. ^[24]

SLI y Crossfire son cada vez menos comunes, ya que la mayoría de los juegos no utilizan por completo varias GPU, ya que la mayoría de los usuarios no pueden pagarlas. ^{[25] [26] [27]} Todavía se utilizan varias GPU en supercomputadoras (como en Summit ), en estaciones de trabajo para acelerar el vídeo ^{[28] [29] [30]} y la representación 3D, ^{[31] [32] [33] [ 34] [35]} para VFX ^{[36] [37]} y para simulaciones, ^[38] y en IA para agilizar el entrenamiento, como es el caso de la línea Nvidia de estaciones de trabajo y servidores DGX.

API de gráficos 3D

Un controlador de gráficos generalmente admite una o varias tarjetas del mismo proveedor y debe estar escrito específicamente para un sistema operativo. Además, el sistema operativo o un paquete de software adicional pueden proporcionar ciertas API de programación para que las aplicaciones realicen renderizado 3D.

Disponibilidad de la API de renderizado 3D en todos los sistemas operativos

SO	Vulkan	Directo X	GNMX	Metal	OpenGL	OpenGL ES
Windows 10	Nvidia / AMD	Microsoft	No	No	sí	sí
Mac OS	MoltenVK	No	No	manzana	manzana	No
GNU / Linux	sí	Vino	No	No	sí	sí
Androide	sí	No	No	No	Nvidia	sí
iOS	MoltenVK	No	No	manzana	No	manzana
Tizen	En desarrollo	No	No	No	No	sí
Sistema operativo Sailfish	En desarrollo	No	No	No	No	sí
Xbox 360	No	sí	No	No	No	No
Sistema operativo Orbis (PS4)	No	No	sí	No	No	No
Wii U	sí	No	No	No	sí	sí

GPU específico de uso

Algunas GPU están diseñadas con un uso específico en mente:

1. Juego de azar
   • GeForce GTX
   • GeForce RTX
   • Titán de Nvidia
   • Radeon HD
   • Radeon RX
2. Juegos en la nube
   • Nvidia Grid
   • Radeon Sky
3. Puesto de trabajo
   • Nvidia Quadro
   • AMD FirePro
   • Radeon Pro
4. Estación de trabajo en la nube
   • Nvidia Tesla
   • AMD FireStream
5. Nube de inteligencia artificial
   • Nvidia Tesla
   • Instinto Radeon
6. Coche automatizado / sin conductor
   • Nvidia Drive PX

Industria

A partir de 2016, los principales proveedores de GPU (chips de video o conjuntos de chips) utilizados en las tarjetas de video son AMD y Nvidia. En el tercer trimestre de 2013, AMD tenía una cuota de mercado del 35,5%, mientras que Nvidia tenía una cuota de mercado del 64,5%, ^[39] según Jon Peddie Research. En economía, esta estructura industrial se denomina duopolio . AMD y Nvidia también fabrican y venden tarjetas de video, que en la industria se denominan tarjetas de ampliación de gráficos (AIB). (Consulte Comparación de unidades de procesamiento de gráficos Nvidia y Comparación de unidades de procesamiento de gráficos AMD ). Además de comercializar sus propias tarjetas de video, AMD y Nvidia venden sus GPU a proveedores AIB autorizados, a los que AMD y Nvidia denominan "socios". ^[5]El hecho de que Nvidia y AMD compitan directamente con sus clientes / socios complica las relaciones en la industria. El hecho de que AMD e Intel sean competidores directos en la industria de las CPU también es digno de mención, ya que las tarjetas de video basadas en AMD pueden usarse en computadoras con CPU Intel. El cambio de Intel a las APU puede debilitar a AMD, que hasta ahora ha derivado una parte importante de sus ingresos de los componentes gráficos. En el segundo trimestre de 2013, había 52 proveedores de AIB. ^[5] Estos proveedores AIB pueden comercializar tarjetas de video con sus propias marcas, o producir tarjetas de video para marcas privadas o producir tarjetas de video para fabricantes de computadoras. Algunos proveedores de AIB, como MSI, fabrican tarjetas de video basadas tanto en AMD como en Nvidia. Otros, como EVGA, construyen solo tarjetas de video basadas en Nvidia, mientras queXFX , ahora solo construye tarjetas de video basadas en AMD. Varios proveedores de AIB también son proveedores de placas base. Los mayores proveedores de AIB, basados ​​en la cuota de mercado minorista global de tarjetas gráficas, incluyen a Palit Microsystems , con sede en Taiwán , PC Partner con sede en Hong Kong (que comercializa tarjetas de video basadas en AMD con su marca Sapphire y tarjetas de video basadas en Nvidia con su marca Zotac). ), El fabricante de computadoras con sede en Taiwán Asustek Computer (Asus), Micro-Star International (MSI) con sede en Taiwán, Gigabyte Technology con sede en Taiwán, ^[40] EVGA con sede en Brea, California , EE. UU. (Que también vende componentes informáticos como fuentes de alimentación) y Ontario, CaliforniaXFX con sede en EE. UU. (La empresa matriz de XFX tiene su sede en Hong Kong).

Mercado

Los envíos de tarjetas de video alcanzaron un máximo de 114 millones en 1999. Por el contrario, totalizaron 14,5 millones de unidades en el tercer trimestre de 2013, una caída del 17% con respecto a los niveles del tercer trimestre de 2012, ^[39] y 44 millones en total en 2015. Las ventas de las tarjetas de video han tenido una tendencia a la baja debido a las mejoras en las tecnologías gráficas integradas; Los gráficos de gama alta integrados en la CPU pueden proporcionar un rendimiento competitivo con las tarjetas de video de gama baja. Al mismo tiempo, las ventas de tarjetas de video han crecido dentro del segmento de gama alta, ya que los fabricantes han cambiado su enfoque para priorizar el mercado de los juegos y los entusiastas. ^{[40] [41]}

Más allá de los segmentos de juegos y multimedia, las tarjetas de video se han utilizado cada vez más para la informática de propósito general , como el procesamiento de big data . ^[42] El crecimiento de las criptomonedas ha puesto una demanda muy alta en las tarjetas de video de alta gama, especialmente en grandes cantidades, debido a sus ventajas en el proceso de minería. En enero de 2018, las tarjetas de video de gama media a alta experimentaron un aumento importante en el precio, y muchos minoristas tuvieron escasez de existencias debido a la importante demanda en este mercado. ^{[43] [41] [44]} Las empresas de tarjetas de video lanzaron tarjetas específicas para minería diseñadas para funcionar las 24 horas del día, los siete días de la semana y sin puertos de salida de video. ^[45]

Partes

Una Radeon HD 7970 sin el disipador de calor principal, que muestra los componentes principales de la tarjeta. El objeto plateado grande e inclinado es la matriz de GPU, que está rodeada de chips RAM, que están cubiertos con disipadores de calor de aluminio extruido. Los circuitos de suministro de energía están montados junto a la RAM, cerca del lado derecho de la tarjeta.

Una tarjeta de video moderna consta de una placa de circuito impreso en la que se montan los componentes. Éstos incluyen:

Unidad de procesamiento de gráficos

Artículo principal: unidad de procesamiento de gráficos

Una unidad de procesamiento de gráficos ( GPU ), también llamada ocasionalmente unidad de procesamiento visual ( VPU ), es un circuito electrónico especializado diseñado para manipular y alterar rápidamente la memoria para acelerar la creación de imágenes en un búfer de cuadros destinado a la salida a una pantalla. Debido al alto grado de complejidad computacional programable para tal tarea, una tarjeta de video moderna es también una computadora en sí misma.

Disipador de calor

Un disipador de calorestá montado en la mayoría de las tarjetas gráficas modernas. Un disipador de calor distribuye el calor producido por la unidad de procesamiento de gráficos de manera uniforme por todo el disipador de calor y la propia unidad. El disipador de calor normalmente tiene un ventilador montado también para enfriar el disipador de calor y la unidad de procesamiento de gráficos. No todas las tarjetas tienen disipadores de calor, por ejemplo, algunas tarjetas están refrigeradas por líquido y en su lugar tienen un bloque de agua; Además, las tarjetas de la década de 1980 y principios de la de 1990 no producían mucho calor y no requerían disipadores de calor. La mayoría de las tarjetas gráficas modernas necesitan una solución térmica adecuada. Esta puede ser la solución líquida o los disipadores de calor con un tubo de calor conectado adicional generalmente hecho de cobre para la mejor transferencia térmica. El caso correcto; ya sea Mid-tower o Full-tower o algún otro derivado, debe configurarse correctamente para la gestión térmica.Este puede ser un espacio amplio con una configuración adecuada de empujar-tirar u opuesta, así como líquido con un radiador, ya sea en lugar o con una configuración de ventilador.

BIOS de video

El BIOS o firmware de video contiene un programa mínimo para la configuración inicial y el control de la tarjeta de video. Puede contener información sobre la sincronización de la memoria, las velocidades de funcionamiento y los voltajes del procesador gráfico, la RAM y otros detalles que a veces se pueden cambiar.

El BIOS de video moderno no admite todas las funciones de la tarjeta de video, siendo solo suficiente para identificar e inicializar la tarjeta para mostrar uno de los pocos modos de visualización de texto o búfer de cuadros. No admite traducción de YUV a RGB, escalado de video, copia de píxeles, composición ni ninguna de las muchas otras funciones 2D y 3D de la tarjeta de video.

Memoria de video

Tipo	Frecuencia de reloj de memoria ( MHz )	Ancho de banda (GB / s)
DDR	200-400	1.6-3.2
DDR2	400-1066,67	3.2-8.533
DDR3	800-2133.33	6.4-17.066
DDR4	1600-4866	12,8-25,6
GDDR4	3000–4000	160-256
GDDR5	1000-2000	288–336,5
GDDR5X	1000-1750	160–673
GDDR6	1365-1770	336-672
HBM	250–1000	512–1024

La capacidad de memoria de la mayoría de las tarjetas de video modernas varía de 2  GB a 24 GB. ^[46] Pero con hasta 32 GB a partir de la última década de 2010, las aplicaciones para el uso de gráficos se están volviendo más poderosas y generalizadas. Dado que la GPU y los circuitos de visualización deben acceder a la memoria de video, a menudo utiliza una memoria especial de alta velocidad o multipuerto, como VRAM , WRAM , SGRAM , etc. Alrededor de 2003, la memoria de video se basaba típicamente en tecnología DDR . Durante y después de ese año, los fabricantes se movieron hacia DDR2 , GDDR3 , GDDR4 , GDDR5 , GDDR5X y GDDR6. La frecuencia de reloj de memoria efectiva en las tarjetas modernas está generalmente entre 2  GHz y 15 GHz.

La memoria de video se puede usar para almacenar otros datos, así como la imagen de la pantalla, como el búfer Z , que administra las coordenadas de profundidad en gráficos 3D , texturas , búfer de vértices y programas de sombreado compilados.

RAMDAC

El RAMDAC , o convertidor de digital a analógico de memoria de acceso aleatorio, convierte señales digitales en señales analógicas para su uso en una pantalla de computadora que utiliza entradas analógicas como pantallas de tubo de rayos catódicos (CRT). El RAMDAC es una especie de chip RAM que regula el funcionamiento de la tarjeta gráfica. Dependiendo de la cantidad de bits utilizados y la tasa de transferencia de datos RAMDAC, el convertidor podrá admitir diferentes tasas de actualización de la pantalla de la computadora. Con pantallas CRT, es mejor trabajar por encima de 75  Hz y nunca por debajo de 60 Hz, para minimizar el parpadeo. ^[47] (Con las pantallas LCD, el parpadeo no es un problema. ^{[ Cita requerida ]}) Debido a la creciente popularidad de las pantallas de computadora digital y la integración de RAMDAC en la matriz de la GPU, en su mayoría ha desaparecido como un componente discreto. Todos los monitores LCD / plasma actuales y televisores y proyectores con solo conexiones digitales, funcionan en el dominio digital y no requieren un RAMDAC para esas conexiones. Hay pantallas que cuentan con entradas analógicas ( VGA , componente, SCART , etc.) únicamente . Estos requieren un RAMDAC, pero reconvierten la señal analógica de nuevo a digital antes de que puedan mostrarla, con la inevitable pérdida de calidad derivada de esta conversión de digital a analógico a digital. ^{[ cita requerida ]}Con la eliminación del estándar VGA en favor del digital, los RAMDAC están comenzando a desaparecer de las tarjetas de video. ^{[ cita requerida ]}

Interfaces de salida

Entrada de video Salida de video (VIVO) para S-Video (salida de TV), Interfaz visual digital (DVI) para televisión de alta definición (HDTV) y DE-15 para Matriz de gráficos de video (VGA)

Los sistemas de conexión más comunes entre la tarjeta de video y la pantalla de la computadora son:

Matriz de gráficos de video (VGA) (DE-15)

Matriz de gráficos de video (VGA) ( DE-15 )

Artículo principal: Matriz de gráficos de video

También conocido como D-sub, VGA es un estándar analógico adoptado a fines de la década de 1980 diseñado para pantallas CRT, también llamado conector VGA . Algunos problemas de este estándar son el ruido eléctrico , la distorsión de la imagen y el error de muestreo al evaluar los píxeles.

Hoy en día, la interfaz analógica VGA se utiliza para video de alta definición que incluye 1080p y superior. Si bien el ancho de banda de transmisión VGA es lo suficientemente alto como para admitir una reproducción con una resolución aún mayor, la calidad de la imagen puede degradarse según la calidad y la longitud del cable. Cuán perceptible es esta diferencia de calidad depende de la vista y la pantalla del individuo; Cuando se utiliza una conexión DVI o HDMI, especialmente en televisores o monitores LCD / LED de mayor tamaño, la degradación de la calidad, si está presente, es visible de manera prominente. La reproducción de Blu-ray a 1080p es posible a través de la interfaz analógica VGA, si el token de restricción de imagen (ICT) no está habilitado en el disco Blu-ray.

Interfaz visual digital (DVI)

Interfaz visual digital (DVI-I)

Artículo principal: Interfaz visual digital

Estándar de base digital diseñado para pantallas tales como pantallas planas ( LCD , pantallas de plasma, pantallas de televisión de alta definición amplia ) y proyectores de video. En algunos casos raros, los monitores CRT de gama alta también utilizan DVI. Evita la distorsión de la imagen y el ruido eléctrico, correspondiendo cada píxel de la computadora a un píxel de la pantalla, utilizando su resolución nativa . Vale la pena señalar que la mayoría de los fabricantes incluyen un conector DVI- I , que permite (mediante un simple adaptador) la salida de señal RGB estándar a un monitor CRT o LCD antiguo con entrada VGA.

Video In Video Out (VIVO) para S-Video, video compuesto y video componente

Artículos principales: S-Video , video compuesto y video componente

Incluido para permitir la conexión con televisores , reproductores de DVD , grabadoras de video y consolas de videojuegos . A menudo vienen en dos variaciones de conector mini-DIN de 10 pines , y el cable divisor VIVO generalmente viene con 4 conectores (entrada y salida de S-Video + entrada y salida de video compuesto) o 6 conectores (entrada y salida de S-Video + componente P _B salida + componente P _R salida + componente Y salida [también salida compuesta] + entrada compuesta).

Interfaz multimedia de alta definición (HDMI)

Interfaz multimedia de alta definición (HDMI)

Artículo principal: HDMI

HDMI es una interfaz de audio compacto / video para la transferencia de vídeo sin comprimir datos y comprimido / sin comprimir digitales de audio de datos desde un dispositivo compatible con HDMI ( "el dispositivo de origen") a una compatible de audio digital dispositivo, monitor de ordenador , un proyector de vídeo , o televisión digital . ^[48] HDMI es un reemplazo digital para los estándares de video analógicos existentes . HDMI admite protección contra copias a través de HDCP .

DisplayPort

DisplayPort

Artículo principal: DisplayPort

DisplayPort es una interfaz de pantalla digital desarrollada por Video Electronics Standards Association (VESA). La interfaz se usa principalmente para conectar una fuente de video a un dispositivo de visualización , como un monitor de computadora , aunque también se puede usar para transmitir audio, USB y otras formas de datos. ^[49] La especificación VESA no tiene derechos de autor . VESA lo diseñó para reemplazar VGA , DVI y LVDS . La compatibilidad con versiones anteriores de VGA y DVI mediante el uso de dongles adaptadores permite a los consumidores utilizar fuentes de video con DisplayPort sin reemplazar los dispositivos de visualización existentes. Aunque DisplayPort tiene un mayor rendimiento de la misma funcionalidad que HDMI, se espera que complemente la interfaz, no la reemplace. ^{[50] [51]}

USB-C

Artículo principal: USB-C

Otros tipos de sistemas de conexión

Video compuesto	Los sistemas analógicos con resolución inferior a 480i utilizan el conector RCA . El conector de una clavija lleva toda la información de resolución, brillo y color, lo que la convierte en la conexión de video dedicada de menor calidad. [52]
Video componente	Utiliza tres cables, cada uno con conector RCA ( YC B C R para componente digital, o YP B P R para componente analógico); se utiliza en proyectores antiguos, consolas de videojuegos, reproductores de DVD. [53] Puede soportar resoluciones SDTV 480i y EDTV 480p, y resoluciones HDTV 720p y 1080i, pero no 1080p debido a las preocupaciones de la industria sobre la protección contra copias. Contrariamente a la creencia popular, parece igual a HDMI para las resoluciones que lleva, [54] pero para obtener el mejor rendimiento de Blu-ray, otras fuentes de 1080p como PPV y 4K Ultra HD, se requiere un conector de pantalla digital.
DB13W3	Un estándar analógico utilizado una vez por Sun Microsystems , SGI e IBM .
DMS-59	Un conector que proporciona dos salidas DVI o VGA en un solo conector.

Interfaces de la placa base

Artículos principales: Bus (informática) y tarjeta de expansión

Cronológicamente, los sistemas de conexión entre la tarjeta de video y la placa base fueron, principalmente:

• Bus S-100 : diseñado en 1974 como parte del Altair 8800, es el primer bus estándar de la industria para la industria de las microcomputadoras.
• ISA : Introducida en 1981 por IBM , se convirtió en dominante en el mercado en la década de 1980. Es un bus de 8 o 16 bits con frecuencia de 8 MHz.
• NuBus : utilizado en Macintosh II , es un bus de 32 bits con un ancho de banda promedio de 10 a 20 MB / s.
• MCA : Introducido en 1987 por IBM, es un bus de 32 bits con frecuencia de 10 MHz.
• EISA : lanzado en 1988 para competir con el MCA de IBM, era compatible con el bus ISA anterior. Es un bus de 32 bits con una frecuencia de 8,33 MHz.
• VLB : una extensión de ISA, es un bus de 32 bits con una frecuencia de 33 MHz. También conocido como VESA.
• PCI : Reemplazó los buses EISA, ISA, MCA y VESA desde 1993 en adelante. PCI permitió la conectividad dinámica entre dispositivos, evitando los ajustes manuales requeridos con puentes . Es un bus de 32 bits con una frecuencia de 33 MHz.
• UPA : Una arquitectura de bus de interconexión introducida por Sun Microsystems en 1995. Es un bus de 64 bits con frecuencia de 67 u 83 MHz.
• USB : aunque se utiliza principalmente para dispositivos diversos, como dispositivos de almacenamiento secundario y juguetes , existen pantallas USB y adaptadores de pantalla.
• AGP : Utilizado por primera vez en 1997, es un bus dedicado a gráficos. Es un bus de 32 bits con una frecuencia de 66 MHz.
• PCI-X : una extensión del bus PCI, se introdujo en 1998. Mejora PCI al extender el ancho del bus a 64 bits y la frecuencia de reloj hasta 133 MHz.
• PCI Express : abreviado como PCIe, es una interfaz punto a punto lanzada en 2004. En 2006 proporcionó el doble de velocidad de transferencia de datos de AGP. No debe confundirse con PCI-X , una versión mejorada de la especificación PCI original.

La siguiente tabla es una comparación entre una selección de las características de algunas de esas interfaces.

Ver también: Lista de anchos de banda de dispositivos § Buses de computadora

Solución de gráficos ATI Rev 3 de 1985/1986, compatible con gráficos Hercules . Como se puede ver en la PCB, el diseño se realizó en 1985, mientras que la marca en el chip central CW16800-A dice "8639", lo que significa que el chip se fabricó la semana 39 de 1986. Esta tarjeta utiliza ISA de 8 bits (XT) interfaz .

Autobús	Ancho (bits)	Frecuencia de reloj ( MHz )	Ancho de banda (MB / s)	Estilo
ISA XT	8	4,77	8	Paralelo
ISA EN	dieciséis	8.33	dieciséis	Paralelo
MCA	32	10	20	Paralelo
NUBUS	32	10	10–40	Paralelo
EISA	32	8.33	32	Paralelo
VESA	32	40	160	Paralelo
PCI	32–64	33-100	132–800	Paralelo
AGP 1x	32	66	264	Paralelo
AGP 2x	32	66	528	Paralelo
AGP 4x	32	66	1000	Paralelo
AGP 8x	32	66	2000	Paralelo
PCIe x1	1	2500/5000	250/500	De serie
PCIe x4	1 × 4	2500/5000	1000/2000	De serie
PCIe x8	1 × 8	2500/5000	2000/4000	De serie
PCIe x16	1 × 16	2500/5000	4000/8000	De serie
PCIe × 1 2.0 [55]	1		500/1000	De serie
PCIe x4 2.0	1 × 4		2000/4000	De serie
PCIe x8 2.0	1 × 8		4000/8000	De serie
PCIe × 16 2.0	1 × 16	5000/10000	8000/16000	De serie
PCIe × 1 3.0	1		1000/2000	De serie
PCIe × 4 3.0	1 × 4		4000/8000	De serie
PCIe × 8 3.0	1 × 8		8000/16000	De serie
PCIe × 16 3.0	1 × 16		16000/32000	De serie

Ver también

• Lista de hardware de computadora
• ATI - empresa de GPU desaparecida (fusionada con AMD)
• AMD , Nvidia : duopolio de diseñadores de tarjetas gráficas y GPU con chip 3D
• Estándares de visualización de computadora : una lista detallada de estándares como SVGA, WXGA, WUXGA, etc.
• Diamond Multimedia - alternativa
• GeForce , Radeon : ejemplos de series de tarjetas de video populares
• GPGPU (es decir: CUDA , AMD FireStream )
• Controladores de dispositivos gratuitos y de código abierto: gráficos : acerca de los controladores de dispositivos FOSS disponibles para chips gráficos
• Framebuffer : la memoria de la computadora utilizada para almacenar una imagen de pantalla
• Hércules - monocromo
• Lista de fabricantes de tarjetas de video
• Entrada de video Salida de video (VIVO)
• Tarjeta de captura : la inversa de una tarjeta de video

Referencias

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Fuentes

• Mueller, Scott (2005) Actualización y reparación de PC . 16ª edición. Que Publishing. ISBN 0-7897-3173-8 

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la tarjeta gráfica .

Busque tarjeta de video  o tarjeta gráfica en Wiktionary, el diccionario gratuito.

• Cómo funcionan las tarjetas gráficas en HowStuffWorks
• Imagen grande del árbol del historial de la tarjeta gráfica