Historia de las tarjetas graficas
Jaime montes Ricardo Gómez 1 año soporte y gestión de redes-diurna
Índice Introducción
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Índice
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Historia de las tarjetas graficas
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Conclusión
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Bibliografia
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Introducción El manejo grafico nace de la necesidad de facilitar el manejo y mejorar la eficiencia en las computadoras. Ver con mayor detalle nuestro trabajo en pantalla y así corregir este o hacerlo mas entendible y agradable para el otro. El manejo de imágenes y videos de, cada día, mejor calidad necesita algo que se encargue de procesar contenido multimedia sin interrumpir el uso normal de los otros programas. Programas como Autocad necesitan tarjetas de video que no limiten la creatividad de quienes lo usan. El entretenimiento ha sido y seguirá siendo uno de los más exigentes con estas tarjetas, desde las 2d hasta las 3d de hoy; los videojuegos se han convertido en verdaderas “películas interactivas”. La cantidad de polígonos en pantalla mas los efectos gráficos. Simuladores meteorológicos, de físicas, texturas realistas reclaman una poderosa tarjeta de video.
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Una tarjeta gráfica o tarjeta de vídeo es una tarjeta de circuito impreso cuya función es transformar las señales que llegan desde el microprocesador en señales entendibles y que se pueda mostrar en la pantalla de la PC. Las tarjetas de video están conformadas por algunos chips y también un procesador que ayuda a aumentar la eficiencia al realizar las operaciones graficas; a la vez también consta de memoria, útil para guardar imágenes y datos necesarios en las operaciones realizadas. Hay que tener en cuenta dos características relevantes en el momento de observar el potencial de una tarjeta, estos son: la resolución y el numero de colores (a mayor cantidad de colores, mayor resolución). En la antigüedad el manejo de datos se hacia por medio de las tarjetas perforadas; también mediante impresoras obsoletas y teclados primitivos. Luego a los pensadores de antaño se les ocurrió poder observar las operaciones que se realizan en el manejo de datos, y que mejor forma de lograrlo que por medio de una especie de televisor; de este modo surgen los monitores, los cuales debían mostrar las operaciones que se realizan, pero dichas operaciones de datos tenían que ser recibidos por el monitor desde algún otro dispositivo, este dispositivo es la tarje ta de video. La historia de las tarjetas de vídeo comienza a finales de los años '60, durante esta época, las impresoras de línea utilizadas como elemento de visualización empezaron a sustituirse por primitivos monitores, con los que se consiguió dar una imagen electrónica del espacio de trabajo que el usuario hasta entonces había usado como un simple modelo conceptual de su relación con la máquina. Por supuesto el encargado de crear esas primeras imágenes electrónicas fueron las tarjetas de vídeo. La primera tarjeta de vídeo, que se presentó junto al primer PC, fue desarrollada por IBM en 1980, recibió el nombre de MDA (Monochrome Display Adapter), sólo era capaz de trabajar en modo texto, representando 25x80 líneas en pantalla. Apenas disponía de RAM de vídeo (4 Kbytes) lo que hacía que sólo pudiera trabajar con una página en memoria. Para este tipo de tarjetas se usaban monitores monocromo (normalmente de tonalidad verde) de ahí el nombre que recibe esta tarjeta. Durante muchos años esta tarjeta, fue tomada como el estándar en tarjetas de vídeo monocromo. Los primeros gráficos y colores llegaron a los ordenadores en 1981 con la CGA (Color Graphics Adapter), ésta era capaz de trabajar tanto en modo texto como en modo gráfico. Esta tarjeta llego con los primeros colores y gráficos. La memoria RAM que tenía era de 16KB. Constaba con 2 tipos de resoluciones: 320x200 la cual mostraba 4 colores; y la 640x200 que mostraba solo 2 colores (monocromo). En estas épocas se desarrollaron juegos que hacían uso de estos colores y resoluciones.
Ejemplo cga 4
La HGC (Hércules Graphics Card) que salió al mercado un año después de la aparición del primer PC. Sus posibilidades con respecto de las anteriores eran abrumadoras puesto que además del modo texto, la tarjeta HGC puede gestionar dos páginas gráficas con una resolución de 720x348 puntos en pantalla. Con ello combina la estupenda legibilidad en modo texto de la MDA con las capacidades gráficas de la CGA, ampliando incluso la resolución, sin embargo la tarjeta HGC no era capaz de mostrar color por pantalla por lo que no llegó a estandarizarse como la CGA. La tarjeta Hércules tenía una memoria de 643 Kbytes y no era totalmente compatible con las tarjetas de IBM. EGA (Enhaced Graphics Adapter). Desarrollada por IBM (1985). La memoria RAM que tenía era de 256KB. Compatible con MDA y CGA. Su resolución era de 640x350 y el número de colores que podía representar era de 16.
Ejemplo ega Estas cifras hacían ya posible que los entornos gráficos se extendieran al mundo PC (los Apple llevaban años con ello), aparecieron entonces GEM y Windows entre muchos. Acercándonos al año 1990, IBM desarrollo dos tarjetas de vídeo, la VGA y la MCGA, esta última estaría destinada a los ordenadores PS/2 de gama baja que montaba la compañía. VGA tuvo una aceptación masiva, lo que llevó a compañías como ATI, Cirrus Logic y S3 Graphics, a trabajar sobre dicha tarjeta para mejorar la resolución y el número de colores.VGA (Video Graphics Array). Representan 256 colores; con una resolución de 640x480 en modo grafico y 720x400 en modo texto. Compatible con MDA, CGA y EGA. La señal que se transmitía hacia el monitor era en forma analógica. Tenían una memoria de 256KB. La MCGA (Memory Controller Gate Array). En lo que se refiere a modo texto, estas tarjetas se comportan igual que una CGA con sus 25 x 80 caracteres en modo texto, donde se puede elegir el color de texto y fondo de una paleta de 16 colores. Al contrario que en la tarjeta CGA su resolución horizontal no es de 200 líneas, sino de 400 líneas, por lo que la definición de los caracteres es mucho mejor.
Ejemplo vga
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Los competidores del PC, Commodore Amiga 2000 y Apple Macintosh reservaron en cambio esa posibilidad a ampliaciones profesionales, integrando casi siempre la GPU base (que batía en potencia con total tranquilidad a las tarjetas gráficas de los PC del momento) en sus placas madre. Esta situación se perpetúa hasta la aparición del Bus PCI, que sitúa a las tarjetas de PC al nivel de los buses internos de sus competidores, al eliminar el cuello de botella. SVGA, XGA y superiores.El éxito del VGA llevó a numerosas empresas a crear sus propias ampliaciones del mismo, siempre centrándose en aumentar la resolución y/o el número de colores disponibles.SVGA (Súper VGA). Con dicho estándar se alcanzaron los 2 MB de memoria de vídeo, así como resoluciones de 1024 x 768 puntos a 256 colores.La evolución de las tarjetas gráficas dio un giro importante en 1995 con la aparición de las primeras tarjetas 2D/3D, fabricadas por Matrox, Creative, S3 y ATI, entre otros. Dichas tarjetas cumplían el estándar SVGA, pero incorporaban funciones 3D. En 1997, 3dfx lanzó el chip gráfico Voodoo, con una gran potencia de cálculo, así como nuevos efectos 3D (Mip Mapping, Z-Buffering, Antialiasing...). A partir de ese punto, se suceden una serie de lanzamientos de tarjetas gráficas como Voodoo2 de 3dfx, TNT y TNT2 de NVIDIA. La potencia alcanzada por dichas tarjetas fue tal que el puerto PCI donde se conectaban se quedó corto. Intel desarrolló el puerto AGP (Accelerated Graphics Port) que solucionaría los cuellos de botella que empezaban a aparecer entre el procesador y la tarjeta. Desde 1999 hasta 2002, NVIDIA dominó el mercado de las tarjetas gráficas (comprando incluso la mayoría de bienes de 3dfx) con su gama GeForce. En ese período, las mejoras se orientaron hacia el campo de los algoritmos 3D y la velocidad de los procesadores gráficos. Sin embargo, las memorias también necesitaban mejorar su velocidad, por lo que se incorporaron las memorias DDR a las tarjetas gráficas. Las capacidades de memoria de vídeo en la época pasan de los 32 MB de GeForce, hasta los 64 y 128 MB de GeForce 4. En la actualidad, NVIDIA y ATI se repartían el liderazgo del mercado con sus series de chips gráficos GeForce y Radeon, respectivamente.
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Funcionamiento Para que el computador muestre información por la pantalla solamente tendrá que enviar dicha información hacia la memoria de video. Una parte de la tarjeta de video tendrá la función de observar en dicha memoria y de mostrar en pantalla toda información que se encuentre almacenada. Toda la operación desde que el procesador ingresa algún dato en memoria hasta que se muestre alguna información por pantalla transcurrirá entre 0,2 y 0,016 segundos; a la vez este proceso depende también de la velocidad de barrido del monitor.
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Componentes La GPU, —acrónimo de «graphics processing unit», que significa «unidad de procesamiento gráfico»— es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las funciones 3D. La mayor parte de la información ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las características de la GPU, pues constituye la parte más importante de la tarjeta. Dos de las más importantes de dichas características son la frecuencia de reloj del núcleo, que en 2006 oscilaba entre 250 MHz en las tarjetas de gama baja y 750 MHz en las de gama alta, y el número de pipelines (vertex y fragment shaders), encargadas de traducir una imagen 3D compuesta por vértices y líneas en una imagen 2D compuesta por píxeles. Memoria de vídeo.Según la tarjeta gráfica esté integrada en la placa base (bajas prestaciones) o no, utilizará la memoria RAM propia del ordenador o dispondrá de una propia. Dicha memoria es la memoria de vídeo o VRAM. Su tamaño oscila entre 128 MB y 4 GB. La memoria empleada en 2006 estaba basada en tecnología DDR, destacando GDDR2, GDDR3,GDDR4 y GDDR5. La frecuencia de reloj de la memoria se encontraba entre 400 MHz y 3,6 GHz. Samsung ha conseguido hacer memorias GDDR5 a 7GHZ, gracias al proceso de reducción de 50 nm, permitiendo un gran ancho de banda en buses muy pequeños (incluso de 64 bits) Una parte importante de la memoria de un adaptador de vídeo es el Z-Buffer, encargado de gestionar las coordenadas de profundidad de las imágenes en los gráficos 3D. Salidas. SVGA, S-Video y DVI de una tarjeta gráfica Los sistemas de conexión más habituales entre la tarjeta gráfica y el dispositivo visualizador: *DA-15 conector RGB usado mayoritariamente en los Apple Macintosh * Digital TTL DE-9: usado por las primitivas tarjetas de IBM (MDA, CGA y variantes, EGA y muy contadas VGA) * SVGA: estándar analógico de los años 1990; diseñado para dispositivos CRT, sufre de ruido eléctrico y distorsión por la conversión de digital a analógico y el error de muestreo al evaluar los píxeles a enviar al monitor. * DVI: sustituto del anterior, fue diseñado para obtener la máxima calidad de visualización en las pantallas digitales como los LCD o proyectores. Evita la distorsión y el ruido al corresponder directamente un píxel a representar con uno del monitor en la resolución nativa del mismo. * S-Video: incluido para dar soporte a televisores, reproductores de DVD, vídeos, y videoconsolas. * S-Video implementado sobre todo en tarjetas con sintonizador TV y/o chips con soporte de video NTSC/PAL * Vídeo Compuesto: analógico de muy baja resolución mediante conector RCA. * Vídeo por componentes: utilizado también para proyectores; de calidad comparable a la de SVGA, dispone de tres clavijas (Y, Cb y Cr). * HDMI: tecnología de audio y vídeo digital cifrado sin compresión en un mismo cable. * Display Port: Puerto para Tarjetas gráficas creado por VESA y rival del HDMI, no transfiere sonido ni tampoco DRM. La principal ventaja es que posé unas pestañitas que impiden que el cable se desconecte con facilidad como en el caso del HDMI
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Bibliografía http://www.monografias.com/trabajos37/tarjetas-de-video/tarjetas-video.shtml http://www.3djuegos.com/foros/tema/381462/0/evolucion-de-graficos-y-consolas-en-toda-lahistoria/ http://www.hardwaremx.com/forum/index.php?/topic/7817-breve-historia-de-las-tarjetas-de-videomulti-gpu/ http://www.conozcasuhardware.com/quees/video1.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Tarjeta_gr%C3%A1fica http://www.alu.ua.es/c/csv2/ http://www.trucoswindows.net/conteni7id-7-La-tarjeta-grafica.html http://www.configurarequipos.com/doc789.html
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Conclusión Queda claro que en un mundo multimedia, las tarjetas graficas se han convertido rápidamente en la pieza más popular de un pc, dejando a los procesadores en segundo lugar.ati y nvidia sacan al mercado nuevos modelos que superan las ya impresionantes capacidades del modelo que apareció tan solo un par de meses antes.este año ingresaran las 3d reales a los hogares con experiencias sensoriales totalmente nuevas.las tarjetas graficas deberán ayudar a la visualización de estos verdaderos mundos virtuales donde solo la imaginación será el limite.
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Consolas Comercializada por la filial de Philips en Estados Unidos, la Magnavox Odyssey es la primera videoconsola de la historia. Fue desarrollada por el genio Ralph Baer (apodado “el padre de los videojuegos caseros”) y lanzada en las tiendas norteamericanas a finales del año 1972, convirtiéndose en un éxito de ventas en muy poco tiempo. El prototipo de esta consola, desarrollado en 1968, es conocido como "Brown Box" (Caja Marrón) entre los coleccionistas de videojuegos. La Magnavox Odyssey fue el primer sistema casero de videojuegos. El 27 de enero de 1972, Magnavox comenzó la producción de la máquina, y el sistema fue lanzado en mayo. Se vendieron ese año 100.000 unidades a unos $100 por unidad. El lanzamiento de la Odyssey generó un caso severo de la “locura de Pong”, y compañías por todo el mundo comenzaron a desarrollar sus propias máquinas. La Magnavox Odyssey fue vendida solamente en los almacenes de Magnavox, diciendo además a los clientes que la Odyssey trabajaría solamente en televisiones de su marca. Una mentira que contribuyó a la cantidad de unidades vendidas. NES (1985):* CPU: Procesador manufacturado por Ricoh de 8 bits basado en MOS Technology 6502, con cuatro generadores de tonos (2 cuadrados, 1 triángulo, 1 ruido), un DAC, y Controlador DMA restringido. Contiene 2KB de RAM interno. o Diferencias de regiones + Versión NTSC, llamada RP2A03, 1.79 MHz + Versión PAL, llamada RP2A07, 1.66 MHz + Los sistemas PlayChoice-10 y Serie Nintendo Vs. usaron el CPU versión NTSC. o RAM: 2 KB más una expansión si estaba presente en el cartucho. * PPU: Procesador de vídeo Ricoh o Diferencias de regiones + Versión NTSC, llamada RP2C02, 5.37 MHz con salida de vídeo compuesto. + Versión PAL, llamada RP2C07, 5.32 MHz con salida de vídeo compuesto. + Versión PlayChoice-10 (PC10), llamada RP2C03, 5.37 MHz con salida de vídeo RGB (a frecuencias NTSC). + Versiones Serie Nintendo Vs. llamadas RP2C04 y RP2C05, 5.37 MHz con salida de vídeo RGB (con frecuencias NTSC) usando paletas irregulares. o Paleta: 48 colores y 5 grises en la paleta base; rojo, verde, y azul se pueden oscurecer individualmente en regiones específicas de la pantalla usando código temporizado. o Colores en pantalla: 52 colores en una línea de escaneo (color de fondo + 4 conjuntos de 3 colores de cuadro + 4 conjuntos de 3 colores de sprite). o Animaciones (sprites) apoyadas por hardware. + Sprites en pantalla: 64 (sin recarga en mitad de pantalla). + Tamaños de sprite: 8x8 u 8x16 pixels. o Memoria de video: PPU conectada a 32 KB de vídeo RAM. PPU contiene 2KB de RAM interno atribuible/de cuadro; 256 bytes de RAM de posición de sprite; 28 bytes de RAM de paleta (que permite selección de color de fondo); 8 KB de ROM/RAM de patrones de cuadros en el cartucho. o Resolución: 256x240 píxeles. SNES (1990):* Unidad procesadora de imágenes: 16 Bits * Paleta: 32,768 Colores * RAM de texturas y mapas: 128 KB * Colores en pantalla: 4096. Según el modo gráfico : ejemplo, 241 en mode 1 o 256 en mode 7, sin contar sub-blending
* Resolución: 256x224 a 512x448. La mayoría de los juegos usan 256x224, 320x224 o 400x300 píxeles; había trucos para obtener 512x448 pero era usado raramente 9 * Máximos sprites en pantalla: 128 (32 por línea) * Máximo número de píxeles de sprites en un scanline: 256. El generador de imágenes tiene un error de software el cual se deshacía de los sprites más cercanos en vez de los más lejanos si un scanline excedía el límite. * Modos de pantalla más comunes: Modo 1 texto píxel a píxel (16 colores por tile; 3 capas de scroll) texto affine mapped, modo 7 (256 colores por tile; una capa de rotación/escalado) Playstation (1994):* CPU: R3000A, de 32 bits RISC con una frecuencia de reloj a 33,8688 MHz. Fue desarrollada por LSI Logic Corp con tecnología licenciada de SGI y contiene, en el mismo chip, el Geometry Transfer Engine y el Data Decompression Engine + Imagen:PS DualShock.jpg Es el mando con los pads analógicos y el mando se le conoció Dualshock. o Capacidad de cálculo de 30 MIPS o Ancho de banda del bus de 132 MB/s o Caché de instrucciones de 4 kB o Caché de datos de 1 kB o Geometry Transfer Engine (GTE): ubicado dentro del chip de la CPU, es el encargado de la renderización de los gráficos 3D + Capacidad de cálculo: 66 MIPS + Capacidad de procesamiento gráfico: # 1,5 millones de polígonos por segundo (flat-shaded) # 360,000 polígonos de textura mapeada y fuentes de luz/s o Motor de compresión de datos: también ubicado dentro del chip de la CPU, es el responsable de la descompresión de la información de los juegos + Compatible con archivos MPEG-1 y H.261 + Capacidad de cálculo: 80 MIPS + Directamente conectado al bus de la CPU * GPU: separada de la CPU, se encarga de procesar toda la información de gráficos en 2D o Paleta de colores: 16,7 millones de colores o Resoluciones: desde 256 x 224 hasta 640 x 480 o Frame Buffer ajustable o Tablas de búsqueda de colores ilimitadas o Capacidad de procesamiento gráfico: 4.000 sprites de 8 x 8 píxeles, con scaling y rotación individual o Puede manejar entornos simultáneos o Puede hacer matización o matización gouraud, y mapeo de texturas * Unidad de procesamiento de sonido (SPU): este chip es el encargado de procesar el sonido o Puede manejar fuentes ADPCM con 24 canales y hasta 44,1 kHz o Puede procesar efectos digitales como: + Modulación Pitch + Cubierta + Enlace + Reverberación digital o Puede procesar hasta 512 KB de muestras waveforms o Soporta instrumentos MIDI * Memoria: o RAM central: 2 MB o RAM de vídeo: 1 MB o RAM de sonido: 512 kB
o Buffer para CD-ROM: 32 kB o ROM del BIOS: 512 kB o Tipo y capacidad de las tarjetas de memoria estándar: EEPROM de 128 kB 10 * Unidad de lectura de CD-ROM: o Velocidad de lectura de 2x (300 kB/s como máximo en transferencia de datos) o Compatible con el formato CD-XA dreamcast (1999):En 1997, Sega Saturn estaba luchando en los mercados principales como Norteamérica, Japón y Europa pero con poco éxito, así que el presidente de Sega América, Bernie Stolar, dio a conocer los primeros rumores de la sucesora de Sega Saturn que finalmente sería la Dreamcast. En 1997, en la E3, Bernie Stolar hizo publica su opinión que "The Saturn is not our future" (Saturn no es nuestro futuro), refiriendo que la consola ya no tiene futuro.* CPU: SH-4 RISC con unidad FPU vectorial de 128 Bits (frecuencia de operación: 200 MHz 360 MIPS/1.4 GFLOPS) * Motor Gráfico: PowerVR2DC (PowerVR2 CLX2 modificado) de NEC con 8 Mb de VRAM. * Memoria RAM: 16 Mb. * Tarjeta de Sonido: Super Intelligent (Yamaha) Procesador de sonido con CPU RISC ARM de 32Bit (64 canales PCM/ADPCM) con 2 MB de memoria. * Unidad GD-ROM: velocidad máxima 12x (cuando funciona a una velocidad angular constante) CAV GD-ROM es un nuevo medio de memoria de alta densidad. Su capacidad máxima era de 1.2 GB. * Módem: Módem extraíble de 56 Kbps (33.6 Kbps en Europa). En algunas regiones de Asia no fue incluido. Un adaptador de banda ancha (básicamente una tarjeta Ethernet propia basada en un chip Realtek) conocido popularmente como BBA (broadband adapter) estaba disponible por separado. * Salida de color: Aproximadamente 16.77 millones de colores simultáneos (24 bit). * Almacenamiento: "Visual Memory Unit" (VMU) unidad extraible con 128 Kb de capacidad de memoria. Xbox (2001):CPU: Intel Coppermine Core32-bit @ 733 MHzGPU: NV2A MPCX256-bit @ 233-250 MHz. La Xbox está basada en la arquitectura x86, misma tecnología empleada en las computadoras personales. El equipo cuenta con un Procesador Central de 32 bits, basado en el diseño del Pentium III, tiene una velocidad de reloj de 733 MHz. La Xbox cuenta con 64 MB de RAM, del tipo DDR SDRAM y corre una velocidad de 200 MHz. La Xbox incorpora un disco duro, (cuyo tamaño es de 8 GB) usado primordialmente para guardar juegos y los contenidos descargados en la Xbox Live. El sistema incorpora cuatro salidas para controladores alámbricos y puertos USB 1.0. También incluía un puerto RJ-45 FastEthernet. durante la fase de desarrollo de la consola, habían 2 opciones para la CPU. Intel presentó un chip basado en el núcleo Coppermine de sus Pentium III, mientras que AMD presentó una propuesta basada en su Athlon. Inexplicablemente para este último, Microsoft optó por Intel.[7] En el apartado gráfico, Microsoft encargó a nVidia esta tarea. La compañía coreana desarrolló 2 procesadores: el controlador multimedia y el chip gráfico propiamente dicho. El IGP (Integrated Graphic Processor) es descendiente del GeForce 3, situándose en rendimiento entre la versión GeForce 3 Titanium y el posterior Geforce 4 Titanium. Recibió el nombre en código de NV2A. El controlador multimedia realizaba las tareas de reproducción de video, decodificación de audio Dolby Digital y controlador de red. Estos 2 procesadores, basados en la gama nForce de nVidia, se conectaban entre ellos a través de un bus HyperTransport. xbox 360 (2005):La Xbox 360 ofrece un aspecto más compacto y elegante, a comparación de su predecesor. La consola está disponible en dos colores: blanco mate y negro. En la parte superior (en vertical, horizontal al lado izquierdo) cuenta con un puerto especial para conectar un disco duro que puede ser cualquiera de los tamaños disponibles (de 20, 60 o 120 GB). Dentro, la Xbox
360 utiliza un procesador central de tres núcleos, diseñado por IBM, bajo el nombre Xenon. Dispone de una unidad de procesamiento gráfico, diseñado por ATI, bajo el nombre ATI Xenos, cuenta con 10 MB de EDRAM incorporado al GPU. Tiene una memoria RAM del tipo GDDR3 cuyo tamaño es de 512 MB.
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