PRESENTACIÓN TARJETA GRÁFICA

Tarjeta gráficas

Presentación

Por Alejandro González Sanchis, Hugo Folgado y Fran Valiani.

Tarjetas Gráficas

Información de Tarjetas Gráficas

Tecnologías Futurasde Tarjetas Gráficas

¿Qué es una tarjeta gráfica?

Es un componente que viene integrado en la placa base del PC o se instala a parte para el procesamiento de datos relacionados con el vídeo y las imágenes que se están reproduciendo en el ordenador.

Integradas

También llamada tarjeta gráfica compartida, se caracteriza por venir incluida dentro del propio procesador. Es decir, de los diferentes chips con los que cuenta el procesador del ordenador, esta tarjeta es la encargada de procesar imágenes.

Tipos de tarjeta gráfica

Dedicadas

Suelen ser mucho más grandes y ofrecen una mayor potencia. A diferencia de la tarjeta gráfica integrada, se puede instalar en el equipo como si se tratase de una unidad externa. Además, al tener la función exclusiva de procesar imágenes, cuenta con sus propios ventiladores.

Partes de una tarjeta gráfica

GPU

RAMDAC

GRAM

VRAM

Ventiladores

VRM

E/S

BIOS de vídeo

Funcionamiento de una tarjeta gráfica

Podemos hablar de dos funciones principales:

Procesamiento de vértices

Procesamiento de los píxeles

Una vez hecho esto, la tarjeta gráfica envía la información al monitor. Para esto se pueden utilizar diferentes tipos de salidas, como las VGA, DVI, HDMI, DisplayPort o USB-C.

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Tecnología Ray Tracing

El trazado de rayos (Ray Tracing) es una técnica avanzada de renderización que simula el comportamiento realista de la luz al seguir la trayectoria de los rayos de luz en una escena. A diferencia de las técnicas tradicionales de renderizado, que se basan en la rasterización, el trazado de rayos permite obtener efectos de iluminación más precisos y realistas, incluyendo sombras, reflejos y refracciones. En el contexto de las tarjetas gráficas, el trazado de rayos ha experimentado un aumento significativo en popularidad y rendimiento gracias a las GPU modernas y la introducción de núcleos específicos para el trazado de rayos. Los dos principales fabricantes de tarjetas gráficas, NVIDIA y AMD, han desarrollado tecnologías específicas para implementar el trazado de rayos.

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Tecnologías Futuras sobre las Tarjetas Gráficas

Presentación

Por Bryan Glot Fong, Alex Cabello y Joel Vivó.

Avances en arquitectura y tecnología

En el futuro, esperamos ver mejoras significativas en el Ray Tracing, lo que resultará en gráficos aún más realistas y detallados en los videojuegos y aplicaciones de diseño.

Mayor enfoque en la inteligencia artificial

Usos Generales: podrían ayudar a los desarrolladores humanos a modelar facciones de cara más rápidamente según los gestos, las emociones del personaje, etc., también podrían ayudar a mejorar y optimizar el código fuente del videojuego, etc., generar la propia IA las voces sin tener que pagar a equipos de actores o dobladores especializados, etc.

IA para 3D: la IA puede aportar características y rendimiento revolucionarios a aplicaciones creativas 3D como NVIDIA Omniverse, Adobe Substance, Adobe Painter, Blender y Unreal Engine, etc. Todas ellas utilizan de algún modo la IA para crear contenido gráfico mejorado. Esto permite el renderizado en tiempo real, escalado, reconstrucción de rayos y mucho más.

Renderizado de las tarjetas gráficas

Los actuales sistemas han ido aumentando la cantidad de triángulos en escena para crear objetos o entornos más realistas mediante teselación o geometría. En los próximos años, la cantidad de texturas, la calidad y las capacidades en cuanto a polígonos seguirá aumentando para mejorar el color, el brillo, los movimientos, y la calidad de los videojuegos, haciendo que cada vez sean más difícilmente diferenciables de la realidad.

Núcleos Tensor, unidades de cálculo de coma flotante que multiplican y suman valores de matrices en precisión muy baja

Renderizado en GPUs

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Computación Difusa

Es una técnica que permite modelar y resolver problemas donde la imprecisión, la incertidumbre y los conceptos vagos desempeñan un papel importante. Al utilizar conjuntos difusos y reglas difusas, le permite abordar situaciones donde la lógica clásica no es suficiente.

Predicción Conclusiva

La evolución de los precios de las tarjetas gráficas sigue siendo incierta. La industria de la tecnología está constantemente en movimiento, con avances tecnológicos que pueden influir en los precios. La demanda de gráficos de alta calidad seguirá siendo una fuerza impulsora.

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Sistema de entrada y salida

Se compone de:

Interfaz PCIe (entrada)

Puertos (salida)

VRAM

Son las siglas de video random access memory, y se encarga de almacenar los datos que necesita la GPU para poder trabajar. Dicho de otra manera, es un tipo de memoria RAM (memoria volátil) que está diseñada para ser empleada, únicamente, con tarjetas gráficas. Por tanto, su rendimiento es muchísimo más rápido.

GRAM

Son las siglas de memoria gráfica de acceso aleatorio. Son chips de memoria que almacenan y transportan información entre sí.

BIOS de vídeo

Al igual que el BIOS del sistema principal o de la placa base principal, la tarjeta gráfica también tiene su propio firmware o BIOS. Está instalado en forma de chip de memoria no volátil para que se puedan establecer los parámetros adecuados para arrancar la GPU y ajustar la frecuencia de reloj, las velocidades de ventiladores, voltajes, etc. En el caso de la tarjeta gráfica, la frecuencia de reloj proviene de la propia placa base

Procesamiento de píxeles

Y a continuación, se pasa al procesamiento de los píxeles, que es como poner una capa de pintura y procesar lo que realmente vas a ver en el monitor. Es aquí donde la potencia de la gráfica es más importante, ya que es el proceso más complejo y pesado, y donde se aplican las capas de gráficos necesarias y los efectos que se necesiten para crear las texturas complejas y gráficos que luego debes ver en pantalla.

RAMDAC

Son las siglas de convertidor digital-analógico de memoria de acceso aleatorio. Es un conversor de señal digital a señal analógica, y se encarga de coger las señales digitales que genera la tarjeta gráfica y convertirlas en un tipo de señal que puede interpretar el monitor al que está conectado el ordenador.

VRM

Son las siglas de módulo de regulación de voltaje y también lo tiene el procesador. Este, garantiza que la tarjeta gráfica reciba un suministro de energía limpio y, lo más importante, con el voltaje exacto y constante que necesita para trabajar en el régimen para el que fue diseñada.

Procesamiento de vértices

Primero se realiza el procesamiento de vértices, que obtiene la información de vértices calculada por la CPU y procesa su ordenamiento espacial, su rotación, y qué segmentos de estos serán visibles gráficamente.

GPU

Es el cerebro de la tarjeta gráfica y se encarga de realizar los cálculos necesarios para renderizar gráficos y efectos visuales. Cuanto más potente sea la GPU, mejor será el rendimiento gráfico.

Ventiladores

Las tarjetas gráficas más potentes suelen llevar ventiladores integrados, ya que se encargan de un trabajo muy exigente y se podrían sobrecalentar mucho.