Placa de Vídeo
Autor: dîġo Ħαrdωαrє | Publicado: 2011-06-03T13:37:00-07:00

Placa de vídeo, ou aceleradora 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 denomina-se 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 ou de alta  definição.
Já em computadores bons e mais sofisticados, o adaptador de vídeo pode ter um processador próprio, o GPU  ou acelerador gráfico. Trata-se de um processador capaz de gerar  imagens e efeitos visuais tridimensionais, e acelerar os bidimensionais,  aliviando o trabalho do processador principal e gerando um resultado  final melhor e mais rápido. Esse processador utiliza uma linguagem  própria para descrição das imagens tridimensionais, algo como "crie uma  linha do ponto x1, y1, z1 ao ponto x2, y2, z2 e coloque o observador em  x3, y3, z3" é interpretado e executado, gerando o resultado final, que é  a imagem da linha vista pelo observador virtual. O resultado final  normalmente é medido considerando-se o número de vezes por segundo que o  computador consegue redesenhar uma cena, cuja unidade 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 dezenas de vezes maiores quando se tem o dispositivo.
Tais processadores, em geral, estão disponíveis em equipamento a ser  adicionado ao computador (adaptadores de vídeo), embora existam  placas‐mãe e mesmo computadores portáteis que possuam esse recurso.
Também existem duas tecnologias voltadas aos usuários de softwares 3D e jogadores: SLI e CrossFire.  Essa tecnologia permite juntar duas placas de vídeo para trabalharem em  paralelo, duplicando o poder de processamento gráfico e melhorando seu  desempenho. SLI é o nome adotado pela nVidia, enquanto CrossFire é utilizado pela ATI.  Apesar da melhoria em desempenho, ainda é uma tecnologia cara, que  exige, além dos dois adaptadores, uma placa-mãe que aceite esse tipo de  arranjo. E a energia consumida pelo computador se torna mais alta,  muitas vezes exigindo uma fonte de alimentação melhor.

SobreDepois do processador, memória e HD, a placa de vídeo é provavelmente o  componente mais importante do PC. Originalmente, as placas de vídeo eram  dispositivos simples, que se limitavam a mostrar o conteúdo da memória  de vídeo no monitor. 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 800x600 com  16 bits de cor, ou 1024x768 com 256 cores. Estavam limitadas ao que  cabia na memória de vídeo.

Efeito 3DEm seguida, as placas passaram a suportar 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).
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 criaçãoO 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.
&nbsp;Tipos de Placa de Vídeo&nbsp;Avulsas (Off-Board)Com a evolução das placas 3D, os games 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 principal 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.
As placas 3D offboard  também incluem uma quantidade generosa de memória de vídeo (512 MB ou  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 desempenho monstruoso.  Com a introdução do PCI Express, surgiu também a possibilidade de  instalar duas, ou até mesmo quatro placas, ligadas em SLI (no caso das  placas nVidia) ou CrossFire (no caso das placas AMD/ATI), o que oferece  um desempenho próximo do dobro (ou do quádruplo) obtido por uma placa  isolada.
&nbsp;Integradas à placa-mãe (On-Board)Longe do mundo brilhante das placas de alto desempenho, temos as  placas onboard, que são de longe as mais comuns. Elas são soluções bem  mais simples, onde o GPU é integrado ao próprio chipset da placa-mãe e,  em vez de utilizar memória dedicada, como nas placas offboard, utiliza  parte da memória RAM principal, que é "roubada" do sistema. Mesmo uma  placa antiga, como a GeForce 4 Ti4600, tem 10.4 GB/s de barramento com a  memória de vídeo, enquanto ao usar um pente de memória DDR PC 3200,  temos apenas 3.2 GB/s de barramento na memória principal, que ainda por  cima precisa ser compartilhado entre o vídeo e o processador principal. O  processador lida bem com isso, graças aos caches L1 e L2, mas a placa  de vídeo realmente não tem para onde correr. É por isso que os chipsets  de vídeo onboard são normalmente bem mais simples: mesmo um chip caro e  complexo não ofereceria um desempenho muito melhor, pois o grande  limitante é o acesso à memória.
De uma forma geral, as placas de vídeo onboard (pelo menos os modelos  que dispõem de drivers adequados) atuais atendem bem às tarefas do  dia-a-dia, com a grande vantagem do custo. Elas também permitem rodar os  games mais antigos, apesar de, naturalmente, ficarem devendo nos  lançamentos recentes. As placas mais caras são reservadas a quem  realmente faz questão de rodar os games recentes com uma boa qualidade.  Existem ainda modelos de placas 3D específicos para uso profissional,  como as nVidia Quadro.
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