Placa De Vídeo
Placa de vídeo, ou aceleradora gráfica, é um componente de um computador
que envia sinais deste para o monitor, de forma que possam ser
apresentadas imagens ao utilizador. Normalmente possui memória própria,
com capacidade medida em octetos.
Nos computadores de baixo custo, as placas de vídeo estão incorporadas na placa-mãe,
não possuem memória dedicada, e por isso utilizam a memória viva do
sistema, normalmente denomina-se memória (com)partilhada. Como a memória
viva de sistema é geralmente mais lenta do que as utilizadas pelos
fabricantes de placas de vídeo, e ainda dividem o barramento com o
processador e outros periféricos para acessá-la, este método torna o
sistema mais lento. Isso é notado especialmente quando se usam recursos
tridimensionais.
Já em computadores bons e mais sofisticados, o adaptador de vídeo pode
ter um processador próprio, o GPU ou acelerador gráfico. Trata-se de um
processador capaz
de gerar imagens e efeitos visuais tridimensionais, e acelerar os
bidimensionais, aliviando o trabalho do processador principal e gerando
um resultado final melhor e mais rápido. Esse processador utiliza uma
linguagem própria para descrição das imagens tridimensionais, algo como
"crie uma linha do ponto x1, y1, z1 ao ponto x2, y2, z2 e coloque o
observador em x3, y3, z3" é interpretado e executado, gerando o
resultado final, que é a imagem da linha vista pelo observador virtual. O
resultado final normalmente é medido considerando-se o número de vezes
por segundo que o computador consegue redesenhar uma cena, cuja unidade é
o FPS (quadros por segundo, frames per second). Comparando-se o mesmo
computador com e sem processador de vídeo dedicado, os resultados (em
FPS) chegam a ser dezenas de vezes maiores quando se tem o dispositivo.
Tais processadores, em geral, estão disponíveis em equipamento a ser
adicionado ao computador (adaptadores de vídeo), embora existam
placas‐mãe e mesmo computadores portáteis que possuam esse recurso.
Também existem duas tecnologias voltadas aos usuários de softwares 3D e
jogadores: SLI e CrossFire. Essa tecnologia permite juntar duas placas
de vídeo para trabalharem em paralelo, duplicando o poder de
processamento gráfico e melhorando seu desempenho. SLI é o nome adotado
pela nVidia, enquanto CrossFire é utilizado pela ATI. Apesar da melhoria
em desempenho, ainda é uma tecnologia cara, que exige, além dos dois
adaptadores, uma placa-mãe que aceite esse tipo de arranjo. E a energia
consumida pelo computador se torna mais alta, muitas vezes exigindo uma
fonte de alimentação melhor.
Sobre
Imagem de uma placa aceleradora gráfica da fabricante PNY, com GPU da nVidia, GeForce 6600GT.
Depois do processador, memória e HD, a placa de vídeo é provavelmente o
componente mais importante do PC. Originalmente, as placas de vídeo eram
dispositivos simples, que se limitavam a mostrar o conteúdo da memória
de vídeo no monitor. A memória de vídeo continha um simples bitmap da
imagem atual, atualizada pelo processador, e o RAMDAC (um conversor digital-analógico
que faz parte da placa de vídeo) lia a imagem periodicamente e a
enviava ao monitor. A resolução máxima suportada pela placa de vídeo era
limitada pela quantidade de memória de vídeo. Na época, memória era um
artigo caro, de forma que as placas vinham com apenas 1 ou 2 MB. As
placas de 1 MB permitiam usar no máximo 800x600 com 16 bits de cor, ou
1024x768 com 256 cores. Estavam limitadas ao que cabia na memória de
vídeo.
Efeito 3D
Em seguida, as placas passaram a suportar recursos de aceleração, que
permitem fazer coisas como mover janelas ou processar arquivos de vídeo
de forma a aliviar o processador principal. Esses recursos melhoram
bastante a velocidade de atualização da tela (em 2D), tornando o sistema
bem mais responsivo. Finalmente, as placas deram o passo final,
passando a suportar recursos 3D. Imagens em três dimensões são formadas
por polígonos, formas geométricas como triângulos e retângulos em
diversos formatos. Qualquer objeto em um game 3D é formado por um grande
número destes polígonos, Cada polígono tem sua posição na imagem, um
tamanho e cor específicos. O "processador" incluído na placa,
responsável por todas estas funções é chamado de GPU (Graphics
Processing Unit, ou unidade de processamento gráfico).[1]
Para tornar a imagem mais real, são também aplicadas texturas sobre o
polígonos. Uma textura nada mais é do que uma imagem 2D comum, aplicada
sobre um conjunto de polígonos. O uso de texturas permite que um muro
realmente tenha o aspecto de um muro de pedras, por exemplo, já que
podemos usar a imagem de um muro real sobre os polígonos. O uso das
texturas não está limitado apenas a superfícies planas. É perfeitamente
possível moldar uma textura sobre uma esfera, por exemplo. Quanto maior o
número de polígonos usados e melhor a qualidade das texturas aplicadas
sobre eles, melhor será a qualidade final da imagem.[1]
[editar] Etapas de criação
O processo de criação de uma imagem tridimensional é dividido em três
etapas, chamadas de desenho, geometria e renderização. Na primeira
etapa, é criada uma descrição dos objetos que compõem a imagem, ou seja:
quais polígonos fazem parte da imagem, qual é a forma e tamanho de cada
um, qual é a posição de cada polígono na imagem, quais serão as cores
usadas e, finalmente, quais texturas e quais efeitos 3D serão aplicados.
Depois de feito o "projeto" entramos na fase de geometria, onde a
imagem é efetivamente criada e armazenada na memória da placa 3D.[1]
Ao final da etapa de geometria, todos os elementos que compõem a imagem
estão prontos. O problema é que eles estão armazenados na memória da
placa de vídeo na forma de um conjunto de operações matemáticas,
coordenadas e texturas, que ainda precisam ser transformadas na imagem
que será exibida no monitor. É aqui que chegamos à parte mais complexa e
demorada do trabalho, que é a renderização da imagem.[1]
Essa última etapa consiste em transformar as informações armazenadas na
memória em uma imagem bidimensional que será mostrada no monitor. O
processo de renderização é muito mais complicado do que parece; é necessário
determinar (a partir do ponto de vista do espectador) quais polígonos
estão visíveis, aplicar os efeitos de iluminação adequados, etc.[1]
[editar] Tipos de Placa de Vídeo
[editar] Off-Board
Com a evolução das placas 3D, os games passaram a utilizar gráficos cada
vez mais elaborados, explorando os recursos das placas recentes. Isso
criou um círculo vicioso, que faz com que você precise de uma placa
razoavelmente recente para jogar qualquer game atual. As placas 3D
atuais são praticamente um computador à parte, pois além da qualidade
generosa de memória RAM, acessada através de um barramento muito mais
rápido que a do sistema, o chipset de vídeo é muito mais complexo e
absurdamente mais rápido que o processador principal no processamento de
gráficos. O chipset de uma GeForce 7800 GT, por exemplo, é composto por
302 milhões de transistores, mais do que qualquer processador da época
em que foi lançada.[1]
As placas 3D offboard também incluem uma quantidade generosa de memória
de vídeo (512 MB ou mais nos modelos mais recentes), acessada através de
um barramento muito rápido. O GPU (o chipset da placa) é também muito
poderoso, de forma que as duas coisas se combinam para oferecer um
desempenho monstruoso. Com a introdução do PCI Express, surgiu também a
possibilidade de instalar duas, ou até mesmo quatro placas, ligadas em
SLI (no caso das placas nVidia) ou CrossFire (no caso das placas
AMD/ATI), o que oferece um desempenho próximo do dobro (ou do quádruplo)
obtido por uma placa isolada.[1]
[editar] On-Board
Longe do mundo brilhante das placas de alto desempenho, temos as placas
onboard, que são de longe as mais comuns. Elas são soluções bem mais
simples, onde o GPU é integrado ao próprio chipset da placa-mãe e, em
vez de utilizar memória dedicada, como nas placas offboard, utiliza
parte da memória RAM principal, que é "roubada" do sistema. Mesmo uma
placa antiga, como a GeForce 4 Ti4600, tem 10.4 GB/s de barramento com a
memória de vídeo, enquanto ao usar um pente de memória DDR PC 3200,
temos apenas 3.2 GB/s de barramento na memória principal, que ainda por
cima precisa ser compartilhado entre o vídeo e o processador principal. O
processador lida bem com isso, graças aos caches L1 e L2, mas a placa
de vídeo realmente não tem para onde correr. É por isso que os chipsets
de vídeo onboard são normalmente bem mais simples: mesmo um chip caro e
complexo não ofereceria um desempenho muito melhor, pois o grande
limitante é o acesso à memória.[1]
De uma forma geral, as placas de vídeo onboard (pelo menos os modelos
que dispõem de drivers adequados) atuais atendem bem às tarefas do
dia-a-dia, com a grande vantagem do custo. Elas também permitem rodar os
games mais antigos, apesar de, naturalmente, ficarem devendo nos
lançamentos recentes. As placas mais caras são reservadas a quem
realmente faz questão de rodar os games recentes com uma boa qualidade.
Existem ainda modelos de placas 3D específicos para uso profissional,
como as nVidia Quadro.[1]
[editar] Fabricantes
Os fabricantes de placas de vídeo se dividem em fornecedores de
processadores e fabricantes de placas, os primeiros projetam os
aceleradores gráficos e sugerem configurações, enquanto os segundos
recebem os processadores prontos e os implementam nas placas.
[editar] Principais Fabricantes de GPU
* ATI Technologies (incorporada à AMD)
* nVidia
* S3 Graphics
* Matrox
* SiS/XGI
* 3Dlabs - comprada pela Creative Labs, em seguida, em 2006, abandonou o mercado para desktops.
* PowerVR - criou o primeiro concorrente viável ao chipset Voodoo da
3dfx, além da GPU no console Dreamcast, por alguns anos parou de
oferecer solução para PCs, mas sua tecnologia é utilizada pela Intel em
seus chipsets integrados e o processador de vídeo do chipset que
acompanha o processador Intel Atom é licenciado da PowerVR.
[editar] Fabricantes de placas
* ASUS
* ELSA
* Galaxy
* Zotac
* Sparkle
* MSI
* SapphireTech
* BFG
* Gigabyte
* PowerColor
* PNY
* Phitronics
* eVGA
* XFX
* INNO3D
* Zogis
* Elite Group (ECS)
* Gainward
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