Serie > Como funciona ? [+Placa de Video]

Assunto: Serie > Como funciona ? [+Placa de Video] Qui Out 30, 2008 11:55 am

Bem vindos!!

seguindo a ideia de mostrar-lhes como seu pc fununceia... mostrarei hoje a Placa de Video!

Desculpem pela demora em postar essa parte, mas o trampo aqui pegou.

Deliciem-se com o ultimo capítulo escrito por mim

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Primeiro Capitulo : Processadores
Segundo Capitulo: Memória RAM
Terceiro Capítulo : Placa de Vídeo

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Ok, vamos começar bem do comecinho.
Acredito que a VGA seja a mais aguardada da serie, afinal, normalmente o gargalo [o que te faz não pode rodar aquele jogo daora] é ela.

Podemos chamar a Placa de video de VGA [Video Graphics Accelerator ou Video Graphics Array] tambem [xD]. Alguns Chamam de GPU, mas esse é um erro, já que GPU é o processador da placa propriamente dito.

Vamos separar a VGA por partes, assim fica mais facil pra explicar e pra entender =]

1 - Tipos
2 - Resoluções
3 - Memorias
4 - GPU
4.1 - Pixel Pipeline
4.2 - Shader Model
4.3 - Vertex Shader
4.4 - Geometry Shader
4.5 - Pixel Shader
4.6 - Shader Unificado
4.7 - Direct X
5 - Dissipadores
6 - Recursos

1 - Tipos

Temos Basicamente 2 tipos de VGA's. A on-board e a off-board.

A VGA on-board é somente o GPU, somente um chip que controla toda a atividade gráfica do pc, compartilhando memória ram com o processador. Esse é o tipo mais comum em computadores de baixo custo. Tem uma arquitetura bem simples, e muitas vezes mais 'fraca' que a placa off-board 'equivalente'. Não da pra jogar muita coisa com elas, mas se vc não joga no pc, não sentirá diferença.

A VGA off-board seria teoricamente um tipo só. Mas a NVidia [fabricante de VGA's] nos fez o favor de criar o Turbo-Cache. Turbo-Cache é uma placa de video SEM MEMÓRIA PRÓPRIA, ela utiliza memória RAM do computador para fazer seus cálculos. Se tornando assim mais lenta que uma VGA off-board "comum" e ainda "pesando" no sistema.
As VGAS que não são Turbo-Cache tem memória própria, e é delas que falaremos daqui pra frente

2 - Resoluções

Resolução é a quantidade de pixels que tem uma determinada imagem.
Pixel é cada um dos pontinhos que formam essa imagem.
Ou seja, num monitor onde usamos a resolução de 1024x768 temos 786.432 pixels =]
cada pixel desse tem uma cor, essa cor é composta por uma instrução de 16 ou 32 bits. normalmente são 32 bits nas palcas atuais.
com uma instrução de 1 bit conseguimos mostrar 2 cores [preto e branco]
com uma instrução de 8 bits conseguimos mostrar 256 cores [ é só elevar o 2 à 8ª potencia : 2x2x2x2x2x2x2x2 = 256 ]
com uma instrução de 16 bits conseguimos mostrar 65.536 cores.
com uma instrução de 24 bits conseguimos 16.777.216 cores.
com uma instrução de 32 bits conseguimos 4.294.967.296 cores.

certo, então temos uma imagem, composta por pixels, e cada pixel tem uma cor. quanto maior o numero de bits da cor, mais ela se aproximará da cor real e mais "pesada" ficará a imagem.

bom, alem disso temos nas figuras vários tipos de compressão pra diminuir o tamanho. se não elas ficariam enormes...
Por exemplo, uma figura de 800x600, com um pixel de cada cor em 32 bits de cor, pesaria 1,83 Gigaytes [800*600*32] se não fossem essas compreções
Mas pra jogos isso não funciona, apesar do sistema de renderização ser diferente.

de qualquer forma, quanto maior a resolução, e quanto maior for os bits de cor, mais pesado será pra placa de video "fazer a imagem no monitor" .

3 - Memorias

As placas de video usam chips de memória muito parecidos com as Memórias RAM, porém aqui esses chips são chamados de GDDR [Graphics Doble Data Rate].
Eles possuem a diferença de Clock, latencia e voltagem de alimentação.
O clock é mais elevado que as memorias DDR, a latencia é medida unicamente em nanosegundos [ns] e a voltagem mais elevada, o que leva a maior dissipação termica [gera mais calor].

Então não me resta muito mais a falar dessas memórias.
Usuários avançados pesquisam qual é o fabricante, o lote, a latencia das memórias utilizadas, isso ajuda no overclock.
Para usuários "comuns" basta saber que a GDDR4 é melhor que a GDDR3, que é melhor que a GDDR2.
Por vezes os fabricantes fazem placas identicas, com a mudança apenas das memórias.
Mais memória nem sempre significa desempenho superior.
Pra citar um exemplo, a atual GForce8600gt com 256Mb de memória é melhor que a GForce8600gt de 512Mb
pelo porte da placa, pelo resto de suas características ela não usufruirá de toda essa memória, independente da resolução utilizada. Claro que em resoluções altas o modelo com 512Mb se sairá melhor que o de 256, mas nem assim eu recomendaria a compra dela, pelo custo/beneficio.

4 - GPU

A parte interessante ^^
a GPU comporta-se como um processador, porém voltado somente para gráficos e mais atualmente para AI e som também.
Ele é responsável por todas as "contas" da parte gráfica e gerenciamento de memória da placa.
Além disso nas placas mais novas é possivel que ele processe audio e inteligencia artificial, eximindo o processador do computador dessas tarefas, ele alivia o sistema como um todo.

4.1 - Pixel Pipeline
Pixel Pipelina é a 'parte' da GPU que comanda os pixels prorpiamente ditos. aonde cada um vai ficar. Tem seu tamanho mensurado em numeros inteiros [50, 90, 100 ...]. Hoje substituido pelo Shader Unificado.

4.2 - Shader Model

Shader Model é o conjunto de instruções que o HARDWARE é capaz de processar. Essas isntruções são gravadas na GPU, assim não podem ser modificadas.
Por exemplo, uma placa com Shader Model 2 não rodará um jogo que funcione na base com as instruções do Shader Model 3. Porém existem jogos que podem ser 'rodados' usando diferentes Shader Models, dependendo da sua placa

4.3 - Vertex Shader

Os Vertex Shader manipulam as vértices, ou seja, os ângulos e formato dos objetos, ele faz isso e manda o resultado pros Geometry Shaders.

4.4 - Geometry Shader

O Geometry Shader combina os dados que vem do Vertex shader e manda eles pro Pixel Shader processar o 'preenchimento' desses espaços entre os vértices.

4.5 - Pixel Shader

Os Pixel Shaders são "os caras" que preenchem a imagem propriamente dita. São eles que definem a cor e onde ficará cada pixel, para que o Pipeline mostre-os na tela.

4.6 - Shader Unificado

Atualmente as placas gráficas vem com todos esses Shaders Unificados. O que de certa forma da uma 'liberdade', tanto ao hardware tanto para os programadores dos jogos, que já não presisam mais de tanto tempo pra programar a aparecnia do game.

Ainda assim, os Shader Model são aplicáveis.

4.7 - Direct X

Direct X é um programa. Ele é utilizado como 'base' para 'rodar' os games no pc.
Dentro dele existem rotinas [pedaços de códigos] que os games utilizam, tanto de imagens, som, controles [mouse, teclado, etc], conexão e muito mais.

Tabelinha DirectX:

* DirectX 1.0: 4.02.0095
* DirectX 2.0: 2.0a 4.03.00.1096
* DirectX 3.0: 3.0a 4.04.0068
* DirectX 5.0: 4.05.01.1721 (lançado no Windows 98)
* DirectX 6.0: 4.06.02.0436 (lançado no Windows 98 SE)
* DirectX 7.0: 4.07.00.0700 (lançado no Windows 2000 e Windows ME)
* DirectX 8.0: 4.08.00.0400 [Shader Model 1]
* DirectX 8.1: 4.08.01.0811 (lançado no Windows XP e Windows Server 2003)
* DirectX 9.0: 4.09.0000.0900 [Shader Model 2]
* DirectX 9.0a: 4.09.0000.0901
* DirectX 9.0b: 4.09.0000.0902 [Shader Model 2a]
* DirectX 9.0c: 4.09.0000.0904 (última versão para Windows XP) [Shader Model 3]
* DirectX 9.0l: (L para legacy, implementação do DX9 para Windows Vista)
* DirectX 10.0 6.0.6000.16386 (lançado no Windows Vista) [Shader Model 4]
* DirectX 10.1 (lançado no Service Pack 1 para Windows Vista)[Shader Model 4.1]

PS.: Não há uma versão 4.

Uma placa de video com um Shader Model inferior ao requisitado pelo game, não será capaz de rodá-lo, ou em certos casos, algumas funções serão desabilitadas [luz, sombra, detalhamento de cenário por exemplo].

5 - Dissipadores

Os dissipadores das placas de video servem para diminuir o calor gerado pela GPU e pelas memórias [em alguns casos o dissipador serve somente para a GPU] em conjunto com o cooler.

Somente placas das séries intermediáris e entusiastas tem dissipadores com cooler, as series basicas tem dissipadores passivos [sem cooler].

6 - Recursos

Hoje temos vááários recursos nas placas de video.
os mais comuns são o AA, AF, HDR.

AA - Ant-Alising = esse filtro retira aqueles serrilhados feios. o desenho fica mais 'liso'.

AF - Anisotrophic Filtering = esse filtro faz o jogo ficar mais detalhado. é possivel ver com mais clareza [mais bem definidos] objetos que estão distantes.

HDR - high Dynamic Range = esse filtro interage na imagem como um todo, principalmente na parte de iluminação. com o filtro ativado a iluminação/sombra fica mais realista, mais 'transparente' em alguns casos.

Fora esses, a maioria dos jogos com SM2+ tem várias opções para esolha, como sombras, detalhes graficos, qualidade de objetos, de personagens, paisagem, efeitos e por ai vai

cada uma dessas opções "pesa" mais pra VGA poder renderizar a imagem e a fisica do jogo, assim sendo quanto menos vc aumentar os filtros o jogo ficará mais rapido, quanto mais filtros mais lento, mais pesado.

claro que isso dependente não somente da placa de video como tambem do resto do pc.

No caso do priston, qualquer PC que tenha um processador de 1Ghz, 512Mb de memória ram, e uma placa de video equivalente a GForce 5500 consegue rodar no máximo a 1024X768. Mas isso também vai variar conforme a configuração de Software do pc e de quantos programas vc ta usando no momento

[]'s

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