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--Tutoriales >> Evolución de las tarjetas gráficas.

Evolución de las tarjetas gráficas.

ALMALASI - 14/02/2008 - DERECHOS AUTOR


LA EVOLUCION DE LAS TARJETAS GRAFICAS EN LOS ORDENADORES.



Han pasado algo más de 25 años desde la aparición de los PC's en el mercado y no son muchos los que han vivido aquella época o recuerdan lo que en aquel entonces era un ordenador y su evolución hasta nuestros días.

Casi al mismo tiempo que los ordenadores hicieron su aparición los juegos de ordenador, y junto a ellos la necesidad de ofrecer unas imágenes cada vez más realistas y coloridas. El componente encargado de hacer posible esto es precisamente la tarjeta gráfica, que es la encargada de transformar el código servido por el procesador en una imagen, y a su vez, de enviar esta imagen a un monitor, haciendo posible su visualización.

Veinticinco años son bastantes, pero en el sector de la informática es toda una era. Vamos a ver en este tutorial la evolución que durante ese tiempo han tenido las tarjetas gráficas, sin duda uno de los componentes que más han evolucionado.

En el tutorial Tipos de slot para tarjetas gráficas vimos la evolución en la forma de conectar las tarjetas gráficas a la placa base. En este vamos a ver la evolución de las tarjetas gráficas.

He de resaltar que una buena tarjeta gráfica (y resalto lo de buena) nunca ha sido barata, llegando a representar en muchos caso (tanto entonces como ahora) una buena parte del precio de nuestro ordenador (entre el 25% y el 35% o más).

Bien, vamos a entrar en materia:

Los comienzos:

Los comienzos de las tarjetas gráficas son algo grises, no ya sólo porque se trataba de tarjetas monocromo, sino porque no se consideraba en un principio como una parte fundamental. Imprescindible si, pero fundamental no tanto.

Se trataba de tarjetas integradas en la propia placa base, en las que con que dieran salida a la imagen (sólo texto a 80 o 40 columnas) hacia el monitor ya cumplían sobradamente con su misión.

Pero este panorama no tardó demasiado tiempo en cambiar radicalmente.

Gráficas MDA:

Es la primera tarjeta gráfica que se monta en un PC.

Las tarjetas MDA (Monocrome Data Adapter) eran monocromas, y tan sólo ofrecían modo texto. Esto es algo que hoy puede resultar raro, pero en aquella época los ordenadores se utilizaban para eso, para procesar textos y números, por lo que tampoco había una gran necesidad de que mostraran modos gráficos.

Tenían una RAM de 4KB, más que suficiente para mostrar 80x25 a pantalla completa.

Gráficas CGA:



La Color Graphics Adapter (Adaptador de Gráficos en Color) o CGA se empezó a vender en 1981, y fue la primera tarjeta gráfica en color de IBM y el primer estándar gráfico en color para el IBM PC (y en aquella época, hablar de ordenadores personales era hablar de IBM).

Solía tener 16KM de memoria (VRAM), y trabajaba a una resolución de 640x200 (tanto en modo texto como gráfico), soportando una paleta de 16 colores, de los que podía mostrar simultáneamente 4 colores a una resolución de 320x200.

En modo gráfico, como ya hemos dicho, podía mostrar 4 colores de 16 posibles, pero estos colores no eran de libre elección, sino que había que escoger entre dos opciones o paletas:

1.- Magenta, cian, blanco y el color de fondo (negro por defecto).
2.- Rojo, verde, marrón/amarillo y el color de fondo (negro por defecto).

En modo texto podía trabajar con los 16 colores y en dos modos diferentes:

40x25 a una resolución de 320x200 y una relación de aspecto de 1:1.2.
80x25 a una resolución de 640x200 y una relación de aspecto de 1:2.4. El ser mayor el número de caracteres mostrados en pantalla, sólo podía almacenar en memoria hasta 4 páginas de texto.

Gráficas Hercules:



Desarrollado en 1982 por Van Suwannukul, fundador de Hercules Computer Technology.

Aún hoy en día sigue siendo popular esta tarjeta gráfica. Se trata de una gráfica monocromática, con capacidad para texto en 80x25. Tenía también posibilidades de mostrar gráficos de gran calidad (para aquella época), a una resolución de 720x348 pixels, y además contaba con una particularidad sumamente interesante: Soportaba dos páginas gráficas, una en la dirección B0000h y una en la dirección B8000h. La segunda página se podía habilitar o deshabilitar por software, y cuando estaba deshabilitada permitía trabajar con dos tarjetas gráficas simultáneamente (una Hercules y una CGA, por ejemplo), ofreciendo salida a dos monitores a la vez, cada uno con una imagen diferente. Todo esto hizo que fuera muy apreciada en aplicaciones de diseño, donde era posible mostrar los resultados en una pantalla y mantener las herramientas en otra.

En abril de 1987 salió al mercado una versión de Hercules en color, con la posibilidad de mostrar 16 colores de una paleta de 64 a una resolución de 80×25 en modo texto y 720×348 pixels en modo gráfico.

La calidad de imagen de las gráficas Hercules era muy superior a la ofrecida por las gráficas CGA, lo que las convirtió en las tarjetas monocromas más utilizadas por IBM en sus ordenadores.



Gráficas EGA:



Las gráficas EGA (Enhanced Graphics Adapter) ven la luz en el año 1984, y podemos considerarla como la primera tarjeta realmente gráfica.

Dependiendo del fabricante, incorporaban entre 64KB y 256KB de memoria, y podían trabajar en 16 colores a una resolución de 640x200 pixels. Algunos fabricantes, como ATI Technologies ofrecían la posibilidad de trabajar con varias resoluciones, como 640×400, 640×480 y 720×540.

Las tarjetas gráficas que hemos visto hasta ahora se conectaban a un puerto ISA, y tenían una salida al monitor del tipo CGA de 9 pines. En cuanto a los monitores monocromos, los más utilizados eran los de fósforo verde, los de fósforo ámbar y los de pantalla gris, no ofreciéndose un color realmente blanco hasta la aparición de los monitores en color.

Pero el panorama cambia bastante en el año 1987, con la aparición de lo que va a ser durante muchos años el estándar en adaptadores gráficos (de hecho, con pequeñas variaciones y mejoras, sigue siendo el utilizado). Nos referimos al estándar VGA y sus evoluciones, XGA y SuperVGA

Gráficas VGA:

En el año 1987 salen al mercado las primeras tarjetas gráficas VGA (Video Graphics Array ), y con ellas el color en los ordenadores como lo conocemos hasta ahora.

La aparición de este estándar supone una serie bastante grande de cambios, comenzando por los monitores, tipo de conector (aparece el Sub15-D, que es el que se sigue utilizando en la actualidad, aunque está siendo reemplazado por el DVI, ya digital).

En sus primeras versiones incorporaban 256KB de memoria, con una gama de 16 colores o 256 colores.


Paleta VGA de 256 colores.

Las resoluciones posibles eran las siguientes:

640×480 en 16 colores.
640×350 en 16 colores.
320×200 en 16 colores.
320×200 en 256 colores (Modo 13h).

El modo VGA sigue siendo el estándar utilizado en el arranque de los ordenadores, hasta que se hacen cargo del control de la gráfica los controladores de la tarjeta que tengamos instalada.

Se trata del último estándar impuesto por IBM, y a partir de él se empezaron a desarrollar modelos que cada vez ofrecían más calidad y prestaciones, movidos en gran medida por el auge de los juegos de ordenador.

Gráficas VESA:



Con el fin de desarrollar pantallas y tarjetas con una resolución superior a la ofrecida por VGA, en el año 1989 nace VESA ( Video Electronics Standards Association o Asociación para estándares electrónicos y de video) a finales de los años 80.

Este tipo de tarjetas (y puertos) permite una mayor velocidad que el puerto ISA, siendo utilizado como puerto de alta velocidad para gráficas hasta la aparición de los puertos PCI.

Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 33 Mhz y un ancho de banda de 160 Mb/s permite resoluciones de 800x600, ampliando notablemente la cantidad de colores a mostrar (se abandona el sistema de paleta y se empieza a definir el sistema de profundidad de color, que permite millones de colores).

Uno de los mayores inconvenientes de este sistema era el tamaño de las tarjetas, que superaban los 30cm de longitud.

También en 1989 hace su aparición el estándar Super VGA, que ofrece unas resoluciones 1024x768 y hasta 2MB de memoria.

En 1990 aparece el estándar XGA (Extended Graphics Array), en sus comienzos con 1MB de memoria y una resolución máxima de 1024x768 con una paleta de 256 colores y una profundidad de color de 16bits por pixel (65.536 colores) para una resolución de 640x480.

A partir de este momento es más difícil encuadrar las gráficas, ya que en la actualidad se siguen utilizando los estándares Super VGA y XGA, pero la lucha se ha centrado en el desarrollo de chips cada vez más potentes, memorias que llegan hasta los GB y funciones dedicadas sobre todo al mundo de los juegos.

Vamos a tratar no obstante de señalar los principales momentos en esta evolución, ya que algunos son de gran importancia para el desarrollo de las tarjetas gráficas:

Tarjetas PCI:



En el año 1993 aparecen los puertos PCI, y aunque en un principio no suponen ninguna mejora apreciable con relación a los puertos VESA, si que ofrecen la posibilidad de reducir drásticamente el tamaño de las tarjetas gráficas, ya que si bien existía la tecnología para esta reducción de tamaño, éste estaba supeditado al tamaño del bus VESA.

A partir de ese momento empieza una edad de oro para las tarjetas gráficas que llega hasta nuestros días, en la que cada vez encontramos tarjetas con posibilidades hasta ese momento casi impensables.

En 1995 aparecen las primeras gráficas 2D/3D, de la mano de Matrox, Creative, S3 y ATI, que muestran todo un mundo de posibilidades en cuanto a gráficos se refiere.

Pero es en el año 1997 cuando 3dfx presenta sus tarjetas Voodoo y posteriormente Voodoo 2, así como Nvidia sus TNT y TNT2, tarjetas de alto rendimiento, verdaderas precursoras de las gráficas actuales de gama alta, incorporándose a partir de ese momento tecnologías como OpenGL, DirectX y demás, que han hecho posible los resultados y rendimientos gráficos que hoy en día encontramos tan familiares.

Pero estos incrementos en el rendimiento plantean un grave problema, y es que se llega al máximo que el puerto PCI puede ofrecer, creándose un auténtico cuello de botella en la comunicación entre la gráfica y la placa base.

Tarjetas AGP:



El puerto AGP (Advanced Graphics Port, o Puerto de Gráficos Avanzado) es un puerto exclusivamente para gráficas.

Desarrollado en el año 1997 por Intel, se trata de un puerto de 32bits (igual que el puerto PCI), pero con importantes diferencias, entre las que podemos destacar el contar con 8 canales más adicionales para comunicación con la RAM. Cuenta con un bus de 66Mhz, frente a los 33Mhz del bus PCI, y un ancho de banda de 256Mbs, frente a los 132Mbs del puerto PCI.

Estos son los datos del llamado AGP 1x, pero se van desarrollando puertos AGP y gráficas AGP que llegan hasta las AGP 8x.

En la siguiente tabla les ofrecemos las características de estos puertos:

AGP 1x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 66 Mhz, un ancho de banda de 256 Mb/s y un voltaje de 3.3 v.
AGP 2x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 133 Mhz, un ancho de banda de 528 Mb/s y un voltaje de 3.3 v.
AGP 4x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 266 Mhz, un ancho de banda de 1 Gb/s y un voltaje de 3.3 o 1.5v.
AGP 8x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 533 Mhz, un ancho de banda de 2 Gb/s y un voltaje de 0.7 o 1.5v.



En la imagen superior podemos ver una ATI HD2600 Pro con 512MB de memoria y conexión AGP 8x.

La lucha por las prestaciones ha hecho que algunos fabricantes de gráficas, como S3 o SiS, no sigan este ritmo, dejando el mercado de las gráficas de altas prestaciones en manos de los dos grandes NVidia y AMD/ATI.

Tarjetas PCIe:



En la imagen superior podemos ver una ATI HD2600 Pro con 512MB de memoria. Es la misma gráfica de la imagen anterior, pero en este caso se trata de una gráfica PCIe

En el año 2004 Intel desarrolla el bus PCIe, y con él la variante PCIe 16x, que se ha convertido en el nuevo estándar de conexión de las tarjetas gráficas.

En su versión 16x (la utilizada para gráficas) proporciona un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. Hay que tener en cuenta que PCIe 8x tiene un ancho de banda comparable al más rápido de los puertos AGP. Este ancho de banda ha permitido, entre otras cosas, el poder utilizar una parte de la memoria RAM del ordenador como memoria gráfica (no dedicada). Este tecnología tiene por nombre TurboCaché o HyperMemory, dependiendo del fabricante.

También ha dado paso a los sistemas SLI y CrossFire, también dependiendo del fabricante.

** TurboCaché y SLI son tecnologías desarrolladas por NVidia e HyperMemory y CrossFire han sido desarrolladas por ATI.

Gráficas integradas:

La evolución en ciertos tipos de ordenadores, encaminados a reducir el tamaño lo más posible, y el gran avance que han tenido los ordenadores portátiles han hecho que también se haya desarrollado el mercado de las tarjetas gráficas integradas en placa base (IGP).

Estas gráficas no llegan (al menos de momento) más que al rendimiento de una gráfica media, pero cada vez están avanzando más, y si bien tradicionalmente se ha tratado de gráficas con memoria dedicada (toda la memoria la servía la RAM del equipo, no pudiéndose utilizar ésta para el sistema), son cada vez más las que tienen su propia memoria, utilizando memoria de la RAM tan sólo en modo dinámico (al igual que las gráficas TurboCaché o HyperMemory).

Este mercado ha sido el mercado de S3, SiS o Intel, pero está saliendo una generación de tarjetas IGP de altas prestaciones, desarrolladas por NVidia y por AMD/ATI, sobre todo en ordenadores portátiles.

En cuanto al tipo de memoria utilizada por las gráficas, siempre suele ser la última aparecida. Para más información sobre este tema pueden consultar el tutorial Tipos de memoria en tarjetas graficas





Tags: Hardware, Tarjetas graficas




Opiniones de nuestros lectores:OPINIONES: 4

Opinión 1.

Visitante - Re: Evolución de las tarjetas gráficas. - Fecha: 18-10-2010 01:09:51.
Felicidades, excelente informacion.. muchas gracias.
Esperemos que se actualice esta información a medida que se actaliza la tecnologia =)

Opinión 2.

Visitante - Re: Evolución de las tarjetas gráficas. - Fecha: 18-01-2011 04:23:30.
MIra... esta buenisimo el post...

pero mira... podes citar tus fuentes... asi podre leer mas del tema... seria buenismio.. gracias

Opinión 3.

Visitante - Re: Evolución de las tarjetas gráficas. - Fecha: 12-03-2011 05:02:31.
de verdad excelente tu pagina me encanto enserio yo no sabia sobre el comienzo de las tarjetas gráficas y ahora lo se ....felicidades

Opinión 4.

Visitante - Re: Evolución de las tarjetas gráficas. - Fecha: 05-05-2011 00:38:45.
Ya se deberia actualizar un poco el aporte hermano pero me sirvio de mucho.. Muchas Gracias



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