Placa de vídeo

Exemplo de placa gráfica simples.

Placa de vídeo, pode ser nomeada pelo gás tóxico saído do ânus da dona Josefa que tentou matar um bicho fofinho e peganhento também chamada de placa gráfica ou aceleradora gráfica, é um componente (parte) de um computador que envia sinais deste para o ecrã, de forma que possam ser apresentadas imagens ao utilizador. Normalmente possui memória, com capacidade medida em Byte. É responsável por gerar e renderizar gráficos tanto 2D quanto 3D.

Sobre

Imagem de uma placa aceleradora gráfica da fabricante PNY, com GPU da nVidia, GeForce 6600GT.

Originalmente, as placas de vídeo eram dispositivos simples, que se limitavam a mostrar o conteúdo da memória de vídeo no monitor através do envio de dados por um cabo VGA. A memória de vídeo continha um simples bitmap da imagem atual, atualizada pelo processador, e o RAMDAC (um conversor digital-analógico que faz parte da placa de vídeo) lia a imagem periodicamente e a enviava ao monitor. A resolução máxima suportada pela placa de vídeo era limitada pela quantidade de memória de vídeo. Na época, memória era um artigo caro, de forma que as placas vinham com apenas 1 ou 2 MB. As placas de 1 MB permitiam usar no máximo 800 x 600 com dezesseis bits de cor, ou 1024 x 768 com 256 cores. Estavam limitadas ao que cabia na memória de vídeo.

Efeito 3D

Em seguida, as placas passaram a agregar recursos de aceleração, que permitem fazer coisas como mover janelas ou processar arquivos de vídeo de forma a aliviar o processador principal. Esses recursos melhoram bastante a velocidade de atualização da tela (em 2D), tornando o sistema bem mais responsivo. Finalmente, as placas deram o passo final, passando a suportar recursos 3D. Imagens em três dimensões são formadas por polígonos, formas geométricas como triângulos e retângulos em diversos formatos. Qualquer objeto em um game 3D é formado por um grande número destes polígonos, cada polígono tem sua posição na imagem, um tamanho e cor específicos. O "processador" incluído na placa, responsável por todas estas funções é chamado de GPU (Graphics Processing Unit, ou unidade de processamento gráfico).

Não devemos confundir o processador gráfico da placa de vídeo com o a unidade central de processamento do computador, que é um outro dispositivo e está instalado na placa-mãe em um slot específico. O processor gráfico está instalado na placa de vídeo, que por sua vez, se conecta também a placa-mãe.

Para tornar a imagem mais real, são também aplicadas texturas sobre o polígonos. Uma textura nada mais é do que uma imagem 2D comum, aplicada sobre um conjunto de polígonos. O uso de texturas permite que um muro realmente tenha o aspecto de um muro de pedras, por exemplo, já que podemos usar a imagem de um muro real sobre os polígonos. O uso das texturas não está limitado apenas a superfícies planas. É perfeitamente possível moldar uma textura sobre uma esfera, por exemplo. Quanto maior o número de polígonos usados e melhor a qualidade das texturas aplicadas sobre eles, melhor será a qualidade final da imagem.

Etapas de criação

O processo de criação de uma imagem tridimensional é dividido em três etapas, chamadas de desenho, geometria e renderização. Na primeira etapa, é criada uma descrição dos objetos que compõem a imagem, ou seja, quais polígonos fazem parte da imagem, qual é a forma e tamanho de cada um, qual é a posição de cada polígono na imagem, quais serão as cores usadas e, finalmente, quais texturas e quais efeitos 3D serão aplicados. Depois de feito o "projeto" entramos na fase de geometria, onde a imagem é efetivamente criada e armazenada na memória da placa 3D.

Ao final da etapa de geometria, todos os elementos que compõem a imagem estão prontos. O problema é que eles estão armazenados na memória da placa de vídeo na forma de um conjunto de operações matemáticas, coordenadas e texturas, que ainda precisam ser transformadas na imagem que será exibida no monitor. É aqui que chegamos à parte mais complexa e demorada do trabalho, que é a renderização da imagem.

Essa última etapa consiste em transformar as informações armazenadas na memória em uma imagem bidimensional que será mostrada no monitor. O processo de renderização é muito mais complicado do que parece; é necessário determinar (a partir do ponto de vista do espectador) quais polígonos estão visíveis, aplicar os efeitos de iluminação adequados, etc.

Tipos de Placa de Vídeo

Integradas à placa-mãe (On-Board)

Em computadores mais baratos, as placas de vídeo estão incorporadas na placa-mãe, comumente chamadas de on-board, que são as mais comuns. Por não possuírem memória dedicada, utilizam a memória RAM do sistema, normalmente denominando-se memória (com)partilhada. Como a memória RAM de sistema é geralmente mais lenta do que as utilizadas pelos fabricantes de placas de vídeo, e ainda divide o barramento com o processador e outros periféricos para acesso à mesma, tornando o sistema mais lento. Isso é notado especialmente quando se usam recursos tridimensionais ou de alta definição.

De uma forma geral, as placas de vídeo on-board (pelo menos os modelos que dispõem de drivers adequados) atuais atendem às tarefas do dia-a-dia. Elas também permitem rodar os jogos mais antigos, apesar de, naturalmente, ficarem devendo nos lançamentos recentes. Placas mais sofisticadas são reservadas a quem faz questão de rodar os jogos recentes com uma boa qualidade.

Avulsas (Off-Board)

Já em computadores mais sofisticados, a placa de vídeo é conectada a um slot na placa-mãe, e é conhecida como placa off-board. Trata-se de um processador capaz de gerar imagens e efeitos visuais tridimensionais e acelerar os bidimensionais, diminuindo o trabalho da CPU e gerando um resultado final melhor e mais rápido. Esse processador utiliza uma linguagem própria para descrição das imagens tridimensionais, assim sendo interpretado, executado e gerando o resultado final, que é a imagem vista pelo observador. Esse resultado final normalmente é medido considerando o número de vezes por segundo que o computador consegue redesenhar uma cena, cuja medida é o FPS (quadros por segundo, frames per second). Comparando-se o mesmo computador com e sem processador de vídeo dedicado, os resultados (em FPS) chegam a ser maiores quando se tem o dispositivo.

As placas off-board 3D também incluem uma quantidade generosa de memória de vídeo (512 MB, 768 MB, 1GB, 2GB ou 8GB, mais nos modelos mais recentes), acessada através de um barramento muito rápido. O GPU (o chipset da placa) é também muito poderoso, de forma que as duas coisas se combinam para oferecer um altíssimo desempenho.

Com a evolução do 4D, os vídeos passaram a utilizar gráficos cada vez mais elaborados, explorando os recursos das placas recentes. Isso criou um círculo vicioso, que faz com que você precise de uma placa razoavelmente recente para jogar qualquer game atual. As placas 3D atuais são praticamente um computador à parte, pois além da qualidade generosa de memória RAM, acessada através de um barramento muito mais rápido que a do sistema, o chipset de vídeo é muito mais complexo e absurdamente mais rápido que o processador secundário copiado no processamento de gráficos. O chipset de uma GeForce 7800 GT, por exemplo, é composto por 302 milhões de transistores, mais do que qualquer processador da época em que foi lançada.

Placas de vídeo de uso profissional

Existem modelos de placas de vídeo de uso profissional, como a finalidade de criar jogos, modelagens em 3D, uso artístico e mineração de bitcoin e outras moedas criptografadas. Normalmente, o uso específico para esse ramo profissional é o uso de vários benefícios que a placa possui, como a grande quantidade de VRAM.

Exemplos de placas de vídeo profissionais são as Nvidias Quadro, que possuem um alta performance para essas finalidades. Também há a Nvidia Titan, que também possui um bom desempenho, mas é, em alguns casos, focada em atividades menos profissionais.

Uso conjunto

Há também o uso do SLI (da Nvidia) e do CrossFire (da AMD), que são métodos que permitem juntar duas ou mais placas de vídeo para trabalharem em conjunto em uma só máquina, assim aumentando a performance do computador. Entretanto, seu uso é não é muito comum, já que o preço é alto para a maioria dos consumidores, possui um grande consumo de energia elétrica e exige a necessidade de uma fonte de alimentação mais potente.

Ver também

• GPU
• Placa-mãe
• Unidade de processamento acelerado
• Unidade de processamento gráfico
• Comparativo das unidades de processamento gráfico da ATI

Ligações externas

• Informações gerais sobre placas de vídeo
• Base de dados de comparatívos de placas de vídeo