Tarjeta Gráfica de un ordenador

¿Qué es la tarjeta gráfica o tarjeta de video de un ordenador?

Una Tarjeta Gráfica de un ordenador es un componente electrónico que se dedica a procesar la información que le llega al dispositivo para, luego, mostrarla al usuario visualmente mediante un monitor. Cuando se dice tarjeta gráfica me refiero al conjunto de la placa impresa (PCB) junto con todos los chips y controladores físicos, más conocido como GPU (Graphic Processing Unit). Ambos son términos bien conocidos en el mundo del hardware. No es lo mismo una tarjeta gráfica dedicada a una tarjeta integrada. Una GPU dedicada es una tarjeta gráfica de que se inserta en un puerto PCIe de la placa base, mientras que una integrada (iGPU) va dentro del propio procesador. La integrada como es lógico, consume menos energía, no ocupa espacio adicional y como desventaja no va a tener nunca el rendimiento de una GPU dedicada.

Principalmente en este mundo de la informática y el hardware, hay dos fabricantes de tarjetas gráficas dedicadas para ordenadores que están en la competencia, NVIDIA y AMD, aunque Intel no se queda atrás. Con respecto a las tarjetas gráficas integradas, los propios fabricantes de los procesadores son los que las desarrollan y en este caso está Intel y AMD, siendo así AMD el factor común entre ambas categorías.

Tarjeta Gráfica de un ordenador

Normalmente las tarjetas gráficas dedicadas requieren de energía adicional, un conector (o varios) de 6 u 8 pines, esto es debido a que el puerto PCIe tan solo puede ofrecer 75 W de potencia. Los modelos más altos de gama consumen mucha energía llegando a sobrepasar los 200 W de TDP.

¿Para que se usa la Tarjeta Gráfica de un ordenador?

Las tarjetas gráficas se usan principalmente para jugar y para la edición de vídeo, que es en esos ámbitos donde más potencia de cálculo se requiere. Las gráficas dedicadas dependiendo de su modelo, se dividen en tres gamas: baja, media y alta. Dependiendo de la gama de la tarjeta gráfica, será el rendimiento que tendrá para poder sacar unos juegos u otros al máximo detalle, además de la resolución de la pantalla y la frecuencia de refresco de la misma. En la actualidad, existen técnicas como G-Sync o FreeSync que gracias a estas es posible ajustar los FPS de salida de la gráfica a los Hz de salida de la pantalla, eliminando así tediosos problemas como el Tearing y el input-lag.

Gráficos integrados en la placa base

Muchas placas base de PC integraban su propia GPU entre sus circuitos, pero en la actualidad, esto se dejó de hacer para dar paso a las llamadas iGPU o gráficas integradas, que vienen ya en la propia CPU. Estas gráficas integradas tienen menor rendimiento y potencia, y además necesitan tomar parte de la memoria RAM del sistema para ellas mismas.

En la actualidad, tanto Intel como AMD tienen gráficas integradas en sus CPUs. El motivo principal es que los procesadores gráficos son cada vez más potentes para realizar procesos paralelos. Agrupar en el procesador la GPU permite utilizar los gráficos integrados para realizar muchos procesos además del procesamiento de gráficos propiamente dicho.

Gráficas dedicadas en la placa base

Las tarjetas gráficas dedicadas son las más comunes en una PC, algunos las llamamos tarjetas de vídeo que tienen integrada su propia GPU, memoria gráfica y salidas de vídeo. Estas se conectan a la placa madre a través del puerto PCI-Express. Tienen un nivel de rendimiento muy superior a los gráficos integrados, pero también son costosas.

tarjeta grafica de un ordenador

Partes y componentes electrónicos de una tarjeta gráfica

GPU o Chipset

La GPU o el chipset no es más que el núcleo de la misma, donde se derivan una enorme cantidad de núcleos que se encargan de realizar distintas funciones, principalmente en la arquitectura que utiliza Nvidia. Dentro encontramos los respectivos núcleos y la memoria caché asociada al chip, que normalmente tiene L1 y L2.

Dentro de una GPU de Nvidia tenemos los núcleos CUDA o CUDA cores, que son los que realizan los cálculos en coma flotante generales. Estos núcleos en las gráficas AMD se llaman Stream Processors o procesadores de flujo. Además, Nvidia también cuenta con Tensor cores y RT cores. Estos núcleos están destinados al procesador de instrucciones más complejas acerca de trazado de rayos en tiempo real, una de las capacidades más importantes de la nueva generación de tarjeta del fabricante.

Memoria GRAM

La memora GRAM hace casi lo mismo que la memoria RAM de un ordenador, tiene que ver con el almacenado de las texturas y los elementos que van a ser procesados en la GPU. Actualmente, tenemos en el mercado capacidades muy grandes, con más de 6 GB en casi todas las tarjetas gráficas de gama media y alta.

Es una memoria de tipo DDR, al igual que la RAM, por lo que su frecuencia efectiva será siempre el doble de la frecuencia de reloj. Actualmente la mayoría de las tarjetas gráficas utilizan la tecnología GDDR6. Estas memorias son mucho más rápidas que las DDR4, llegan a alcanzar frecuencias de hasta 14000 MHz de forma efectiva con un reloj a 7.000 MHz. Además, su ancho de bus es mucho mayor, alcanzado en ocasiones hasta los 384 bits en las Nvidia tope gama.

También hay otra memoria que ha utilizado AMD para su Radeon VII, tratándose de la HBM2. Esta memoria no cuenta con velocidades tan altas como las GDDR6, pero a cambio nos ofrece un brutal ancho de bus de hasta 2048 bits.

TDP y VRM

El VRM es el elemento encargado de la alimentación a todos los componentes de la tarjeta gráfica. Consta con sus MOSFETS actuando de rectificadores DC-DC de corriente, las bobinas Chokes y los condensadores. Por parte del TDP, también significa exactamente lo mismo que en una CPU. No es la potencia que consume el procesador, sino la potencia en forma de calor que genera cuando está trabajando a máxima carga.

Tipo de conexión de las gráficas con la placa base

Conocido como la interfaz de conexión, es la manera de conectar la tarjeta gráfica a la placa madre. La gran mayoría de las tarjetas gráficas dedicadas se conectan a la placa base mediante el bus PCI-Express 3.0, excepto las nuevas tarjetas AMD Radeon XR 5000, que se han actualizado al Bus PCIe 4.0.

El PCIe 3.0 x16 es capaz de trasportar 15,8 GB/s en subida y bajada simultáneamente, a diferencia del PCIe 4.0 x16 dobla la capacidad hasta los 31,5 GB/s. Pronto todas las GPU serán PCIe 4.0. No nos debemos preocupar por tener una placa PCIe 4.0 y una tarjeta 3.0, ya que el estándar siempre ofrece retro compatibilidad.

Puertos de vídeo

  • VGA : significa Video Graphics Array. Fue diseñada para monitores de tubo de rayos catódico, y sufre bastante de ruido eléctrico y distorsión en la conversión de analógico a digital, por lo que los cables VGA suelen llevar filtro de línea en el propio cable. Su conector se llama D-sub y tiene 15 pines.
  • DVI: Significa Digital Visual Interface. No hay que convertir la señal analógica a digital, porque es totalmente digital, eliminando el ruido eléctrico y la distorsión. Ofrece una mayor calidad y mayores resoluciones posibles.
  • DisplayPort: es el rival del HDMI. Se trata de una tecnología propietaria de VESA. Tiene como ventaja que está libre de patentes, por lo que es más fácil que su uso se extienda. Cuenta con una versión de tamaño reducido llamada Mini DisplayPort de iguales características que permite la inclusión de muchos más puertos en una misma tarjeta gráfica.
  • HDMI: Significa High Definition Multimedia Interface, y actualmente es el que más se utiliza. Cuenta con cifrado sin compresión y es capaz de transmitir audio a la vez que vídeo, ofreciendo resoluciones todavía más altas.

3 comentarios en «Tarjeta Gráfica de un ordenador»

  1. hola hermano, ante todo gracias, mi admiracion y respeto. E aqui mi problema:
    tengo un board que arranca pita y activa el monitor pero pantalla en negro, sin imagen. puse una targeta con salidas VGA, DVI, HDMI y conecte el vga de mi monitor y nada todo igual,
    no tengo adaptador dvi/vga pero tengo uno hdmi/vga y si, dio video. Comentame, como puedo arreglar esto. Gracias

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