Placas gráficas

Placa de vídeo, ou placa 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 denominada 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.


Unidade de processamento gráfico (GPU)


GPU (Graphics Processing Unit, ou Unidade de Processamento Gráfico), conhecido também como VPU ou unidade de processamento visual, é o nome dado a um tipo microprocessador especializado em processar gráficos em computadores pessoais, estações de trabalho ou videogames. GPUs modernas manipulam gráficos computadorizados com eficiência e sua estrutura de processamento paralelo os tornam mais capazes neste tipo de trabalho que CPUs normais. Uma GPU normalmente é utilizada em placas de vídeo mas versões simplificadas são integradas diretamente em placas-mãe.


O primeiro GPU voltado para o uso doméstico foi o modelo GeForce 256. No entanto, alguns processadores especializados voltados para uso profissional em simuladores e computação gráfica já atendiam aos critérios.


As duas maiores empresas que fabricam GPU's são ATI e nVidia, além da estadunidense Intel por meio de suas GPUs integradas em chipsets (com apenas aceleradores de mídia).




ATI


ATI Technologies é uma fabricante multinacional de hardware para computadores, mundialmente conhecida por suas CPUs e suas placas de vídeo. A empresa está sediada em Markham, Região Metropolitana de Toronto, Ontário, Canadá.


Além de desenvolver GPUs (graphics processing unit, chamado pela ATI de VPU, visual processing unit) de alto desempenho para computadores pessoais, a ATI também projeta processadores para laptops (as versões "Mobility"), PDAs e telefones celulares (a linha "Imageon"), placas-mãe integradas ("Radeon IGP"), além de outros segmentos de mercado. Devido a esse portfolio diversificado, a ATI tem forte presença nos mercados OEM e de multimédia.
O principal concorrente da ATI é a NVIDIA. A partir de 2001, a principal linha de produtos é a série Radeon de aceleradores gráficos 3D que concorre diretamente com a série GeForce da NVIDIA.






Logótipo da ATI




Chipsets gráficos para computadores:

• EGA / VGA Wonder - compatível com os adaptadores gráficos "EGA/VGA" da IBM (1987)
• Mach8 - primeiro "acelerador 2D Windows" da ATI's (clone do acelerador IBM 8514) (1991)
• Mach32 - acelerador 2D compatível com VGA com recursos estendidos (aceleração "true-color" 32-bit) (1992)
• Mach64 - acelerador otimizado para 2D com aceleração de vídeo (zoom de imagens via hardware, conversão de cores YU→RGB) (1994)
• Série Rage - primeiro acelerador 2D / 3D da ATI. A série evoluiu de aceleração rudimentar 3D (além das capacidades 2D e MPEG-1 dos antecessores) para um acelerador 3D competitivo com excelente desempenho em DVD. (1995-2004)
• Rage Mobility - criados para uso em ambientes que requerem baixo consumo de energia, como notebooks. Semelhantes em funcionalidade aos equivalentes para desktops, somados a funcionalidades de gerenciamento de energia, interface para LCDs e suporte a múltiplos monitores.
• Série Radeon - lançada no ano 2000, é a marca da ATI para aceleradores gráficos 3D voltado para usuários domésticos. O modelo Radeon DDR foi o primeiro acelerador Direct3D 7 da ATI.
• Mobility Radeon - a série de versões otimizadas para baixo consumo da família Radeon, voltadas para uso em notebooks.
• ATI CrossFire - tecnologia da ATI lançada em respostas ao SLI da NVIDIA. Permite usar duas placas de video para processamento em paralelo com o objetivo de aumentar o desempenho.
• FireGL - família de produtos voltados para o uso em CAD/CAM lançada em 2001 com a compra da divisão FireGL da Diamond Multimedia, desde então baseada na tecnologia Radeon.

ATI HD 6970

Aceleradores gráficos para consoles:

• Flipper - processador gráfico do Nintendo GameCube desenvolvido pela ArtX, Inc, empresa comprada pela ATI durante o fim do desenvolvimento da GPU. Possui uma gama de recursos semelhante a de outros aceleradores Direct3D 7 como a linha Radeon R100 e GeForce 256, com suporte limitado a pixel shaders. Uma das principais diferenças do processador é o uso de 3MB de memória 1T-SRAM embutida para armazenamento de texturas e framebuffer/Z-buffer com baixa latência (6 nanosegundos) e alta taxa de transferência para a época (10,4 GB/segundo). O Flipper foi desenvolvido pelos criadores do "Reality Coprocessor" utilizado no Nintendo 64 ao deixar a Silicon Graphics. Essa mesma equipe teve mais tarde participação importante no desenvolvimento da Radeon 9700.
• Xenos - processador gráfico do Xbox 360 conhecido também como "R500" e "C1". Não possui um equivalente direto na gama de produtos da ATI, foi desenvolvido exclusivamente para o console e seus recursos podem ser utilizados na família de produtos para computadores pessoais. Com performance de 240 GFLOPS (10 FLOPS x 48 shader pipelines x 500 MHz), Clock de 500MHz, 10MB de DRAM embutida e capaz de processar 500 milhões de triângulos por segundo.
• Hollywood - GPU utilizada no console Wii da Nintendo

ATI CrossFire


CrossFire é uma tecnologia para GPU desenvolvida pela ATI. Ela possibilita o uso de duas placas de vídeo em paralelo para processamento de imagem.

É equivalente à tecnologia SLI da rival NVIDIA, porém a tecnologia SLI não permite o uso de diferentes modelos de placas de vídeo.
O aumento de desempenho é acompanhado de um alto custo, que exige um conjunto de placa-mãe, fonte de alimentação e placas de vídeo compatíveis, além de necessitar em alguns casos de uma placa específica para o modo Crossfire.

ATI HD X850 XT (CrossFire)

Anunciada em 30 de maio de 2005, sofreu diversos atrasos de disponibilidade e foi lançado oficialmente em 26 de setembro.




Dispositivos portáteis:

• Imageon - linha de produtos lançada em 2002 criada para disponibilizar aceleração 3D à PDAs e telefones celulares. Possuem recursos de aceleração 3D, decodificação de vídeo MPEG-4, codificação/decodificação JPEG e sistema de processamento de imagens para câmeras embutidas.

ATI HD 6000M

Chipsets para computadores pessoais:


Os primeiros processadores para chipsets da ATI foram os modelos Radeon 320 e 340, normalmente utilizados com south bridges (ponte sul, processadores secundários) da ALi. Vendidos em grande escala devido ao sucesso com fabricantes de computadores pela sua integração de recursos, nunca foram populares entre os consumidores finais.


Em 2003 a ATI lançou a linha 9100 IGP. Pela primeira vez um chipset completo, incluindo uma south bridge ATI funcional, IXP250, apesar de ter poucos recursos. Baseado no processador gráfico Radeon 8500, possuía suporte aos recursos da API Direct3D 8.1.


A família Xpress 200 foi lançado pela ATI como uma solução compatível com Athlon 64 e Pentium 4 baseado no barramento PCI Express. Sua principal novidade era a compatibilidade com as funções definidas pelo padrão Direct3D 9, pela primeira vez implementadas em um chipset integrado.


Em 2006 foi lançada a linha Xpress 3200, cuja característica é a utilização de dois slots PCI Express x16 criados especificamente para uso em modo CrossFire, ao invés da divisão em dois slots x8 como na linha Xpress 200.




nVidia




NVIDIA (não é abreviatura, embora fosse grafada como nVidia, anteriormente) é uma empresa multinacional com sede em Santa Clara (Califórnia) que fabrica peças de computador, e é mais popularmente conhecida por sua série de placas de vídeo GeForce. Neste segmento, concorre diretamente com a empresa AMD (que adquiriu a empresa ATI Technologies), que produz a série de placas de vídeo Radeon.

Logótipo da nVidia

Produtos:

• Chipsets para Placas de Vídeo e componentes gráficos para os videogames, Playstation 3 e Xbox 360.
• Chipsets para Motherboards.
• Softwares.

nVidia GeForce GTX 580

Aceleradores gráficos 3D:

• NV1 - Primeiro chip gráfico da nVidia.
• RIVA 128 e RIVA 128ZX - Primeiro processador gráfico a oferecer suporte a DirectX, nesta época em sua versão 5. Suporta também a primeira versão do OpenGL.
• RIVA TNT, RIVA TNT2- Suporte a DirectX 6 e OpenGL 1. Foi a partir dessas placas de aceleração gráfica que a nVidia começou a dominar o segmento de processamento gráfico.
• GeForce

nVidia SLI


Scalable Link Interface (SLI) é um método desenvolvido pela NVIDIA para unir duas (ou mais) placas de vídeo apresentando apenas uma única saída de vídeo. As placas de vídeo compartilham paralelamente o processamento de imagens, aumentando a velocidade de processamento ou a qualidade de imagem.

Uma implementação SLI requer além de duas placas compatíveis, uma placa-mãe com barramento PCI Express duplo, e drivers compatíveis. Além disso, para um desempenho optimizado é necessário um "perfil" de configuração para o jogo utilizado.


Foi anunciado em 28 de junho de 2004 e lançado em 17 de novembro do mesmo ano.

nVidia 8800 (SLI)

3DFx SLI


O termo SLI foi desenvolvido originalmente pela empresa 3Dfx - posteriormente comprada pela NVIDIA - como sigla para Scan-Line Interleave, que em termos gerais consistia no mesmo conceito; a utilização de placas de vídeo em paralelo para o aumento de desempenho.


Diferenças:


Enquanto o modo SLI original dividia as linhas da tela (scan-lines) entre as placas — uma das placas renderizava as linhas horizontais pares, enquanto a outra placa renderizava as linhas ímpares — o modo SLI adotado pela NVIDIA (e sua concorrente ATI em sua tecnologia equivalente) separa o processamento por partes da tela (split frame rendering) ou em quadros alternados (alternate frame rendering). A popular série GeForce existe desde 1999. A partir dela, se tornou umas das líderes na criação de aceleradoras gráficas do mundo.

nVidia GeForce GT 540M

• GeForce 256 - DirectX 7, OpenGL 1, transformação e renderização de luz por hardware. Introduziu o uso das memórias DDR.
• GeForce 2 - DirectX 7, OpenGL 1
• GeForce 3 - Shaders DirectX 8.0, OpenGL 1.5, contém uma arquitetura de memória otimizada
• GeForce 4 - Essa série é dividida em GeForce 4 comum (DirectX 8.1, OpenGL 1.5) e em Geforce 4 MX, que usa o mesmo processador gráfico da série GeForce 2 (DirectX 7), contendo apenas um aumento na quantidade de memória interna.
• GeForce FX - DirectX 9, OpenGL 1.5. Suporta o Shader 2.0 e a tecnologia CineFX 2.0, exclusivas dessa versão do DirectX. Foi criada mais tarde a série PCX, que inseria o novo barramento PCI-Express em algumas placas da série FX.
• GeForce 6 - DirectX 9.0c, OpenGL 2.0. Traz Shader/CineFX 3.0, melhoramentos no consumo elétrico e a inserção da tecnologia SLI, que permite o uso de duas placas de vídeo ao mesmo tempo, aumento portanto o desempenho.
• GeForce 7 - DirectX 9.0c, OpenGL 2.0. Contém também o Shader 3.0 e o SLI, mas desta vez traz suporte ao CineFX 4.0 e as novas tecnologias para anti-aliasing Transparency Supersampling (TSAA) e Transparency Multisampling (TMAA).
• GeForce 8 - DirectX 10, OpenGL 2.0. Conta com suporte a memória GDDR4, Shader Model 4.0, nVidia® PureVideo™ e SLI. Lançadas em novembro de 2006, competem, em termos de gráficos, com os consoles da sétima geração (como o Playstation 3 e Xbox 360) e a família Radeon R600.
• GeForce 9 - Essas placas podem chegar em resoluções de até 2560 X 1600 permitem jogos com alta definição. Tem suporte para a tecnologia PureVideo® HD que oferece extrema qualidade em filmes de HD DVD ou Blu-ray. Contem também suporte para HybridPower™* que oferece desempenho de vídeo excepcional e economia de energia.
• GeForce GTX série 200 - São as mais poderosas placas de vídeo da nVidia™ (Alguns modelos perdendo para a Geforce 9800GX2, que são 2 GPUs da Geforce 9800 GT em uma unica placa que é internamente conectada por um cabo SLI flexivel e resfriada por um unico cooler no meio, e ainda tem suporte a quad SLI). Estas contem as mesmas inovações das placas de série 9, porém com algumas inovações como 2 GPUs trabalhando juntas (GTX295) aumentando ainda mais o desempenho e interfaces de 448 bits. A placa de video GeForce GTX 295 são duas GPUs da GeForce GTX 260, alncançando a incrível marca de 480 CUDA cores, comparados aos 240 da sua antecessora GTX 280.
• Quadro Linha de placas de vídeo profissionais da nVidia. Otimizadas para uso em sistemas CAD e CAM, renderização 3D profissional e aceleração de programas como 3D Studio.
• GoForce - Para PDAs e "smartphones"

No dia 26/03/2010, a nVidia lança oficialmente as GeForce GTX470 e GTX480, com uma nova arquitetura cujo codinome é Fermi, mas com desempenho pouco superior (Cerca de 10% a 15%) à concorrência, além de apresentarem um alto consumo elétrico e demandarem maior dissipação térmica para que a temperatura dos chips seja mantida a níveis aceitáveis.