Puntos que mirar para seleccionar una tarjeta de video (Parte I)

Introduccin

Desde hace tiempo, alumnos, amigos, conocidos y hasta desconocidos siempre me preguntan cual tarjeta debo comprar, que si esta tarjeta es mejor que aquella. Y la verdad, es una de las decisiones con mas repuestas y variables que unos pueda dar.

En primer lugar se deben aclara algo de las tarjetas de video y sus funciones:

1. Liberar la memoria del computador: al liberar la memoria del computador me refiero a la memoria que pide prestada la tarjeta de video de la memoria RAM para su funcionamiento.

2. Aumento del rendimiento del sistema operativo: ah que recordar que una tarjeta de video, es como tener un microprocesador encargado de todo lo referente a la tarea de video, y por tanto deja el microprocesador de nuestro computador libre para realizar otras operaciones.

3. Mayor capacidad de calculo para renderizado y aplicaciones grficas: al tener un microprocesador exclusivamente para la parte de video, podemos hacer uso de el en el renderizado de animaciones 3D, mayor capacidad para efecto de programa de diseo (CorelDraw, Photoshop, Dreamweaver, GimP, Ilustrator, etc).

4. Juegos: Esta dems decir que el 80% de las personas que compran una tarjeta de video, lo utilizan para Juegos de Computadores PC, y no es para menos; la industria de entrenamiento y juegos es una de las rentable en el mundo. Anualmente se gastan aproximadamente 5000$ por persona en aparatos, juegos y aadidos (hablando de la industria anual, dejando por fuera el de la piratera). Los juegos de hoy en da son mucho mas exigente que hace 10 aos, inclusive los juegos de hace 3 aos, hoy en da se consideran juegos de nios a nivel de calidad grfica.

As vemos, que una tarjeta de video beneficia a la productividad de nuestra computadora (y como no, a nuestro entretenimiento). Pero como saber valorar una buena tarjeta de video?

Una tarjeta de video, es algo esencial en los tiempo actuales, y no estoy hablando solamente de la parte de los juegos (que es por lo que ms me preguntan mis alumnos), tambin sirve para ver con mas realismo los videos (obviamente los originales, las copias piratas dejan mucho que desear) e inclusive si queremos algo tan tonto tecnolgicamente como tener la salida de nuestro computador en un monitor de 32 o superior.

Recientemente, varios amigos de Twitter y amigos 1.0 me han preguntado sobre que es lo que necesitan saber realmente para comprar la tarjeta de video de sus sueos.

Lo primero que debemos tomar en cuenta

Aunque suene pedante, lo primero a tomar en cuenta es tu presupuesto. Y no es broma, las tarjetas de videos buenas pueden a llegar a costar entre 350$ a 800$, mientras que las mas econmicas rondan entre los 50$ y 120$. As que estn advertidos.

Otro punto muy importante es conocer que tipo de tarjeta de video acepta tu tarjeta madre ya sea AGP o PCI-Express

Por ultimo, debes pensar cuidadosamente para que la vas a utilizar, te recomiendo este artculo para que salgas de dudas Que debo mirar al comprar una tarjeta de video

Diferencia entre tarjetas AGP y PCI-Express

Son muchas las diferencias de las tarjetas de video, desde los voltajes, tipo de conectores y velocidades de transmisin. Un articulo mas tcnico puede visitar Significado de los 1x, 2x, 4x, 8x y 16x en las Tarjetas de Video

Que marca debo Comprar?

A nivel mundial, existen varias marcas en el mercado, pero solo existen 2 GPU que son considerados los mejores:

Existe desde el Ao 2000, actualmente est en alianza con los procesadores AMD.

Existen diferentes series: R100, R200, R300, R420, R520, R600, R700 y Evergreen para los modelos con Directx9.

A partir de la serie R300, los nmero de la tarjeta tienen cierto significado:

**0**, **1**, **2**, **3**, **4**: Si posee alguno de estos nmeros en el modelo de tarjeta, se refiere a que son tarjetas de videos bsicas que generalmente cuestan menos de 99$ y poseen como sufijo SE y HM.

**5**, **6**, **7**: Se consideran tarjetas de video Principales, son las que mejor equilibran precio/valor. Tienen un costo promedio entre 100$ y 150$, pueden tener como sufijo XT, XL, Pro, SE, GTO, GT.

**8**, **9**: Se considera a este tipo de tarjeta especiales para entusiasta y profesionales. Son las que ofrecen los mejores rendimientos. Su precios estn por encima de los 150$, pueden tener los sufijos XTX, XT, XT PL, Pro, GTO, GT.

A partir de la la serie HD 3000, la terminacin de los sufijos PRO, XT, XTX, y GT cambio por 2 dgitos del modelo. Quedando lo significado de la siguiente manera:

000-300: Tarjetas de Videos Integradas, generalmente toman memoria de la RAM del computador.

330-590: Son tarjetas de videos bsicas. Generalmente con poca memoria de video (64 o 128Mb). Excelente para Juegos Bsicos.

600-790: Son Tarjetas de videos normales. Equilibran la relacin Precio Valor. Excelentes para Juegos Bsicos, y procesamiento de grficos a nivel bsico o medio.

800-990: Son las tarjetas de videos para Entusiastas y Profesionales. Excelentes para Juegos de Alto rendimiento, Renderizado 3D y procesamiento de imgenes.

ATI RADEON ya no se venden a minoristas; en cambio, vende su tecnologa a terceros: Diamond Multimedia, Sappire Technology, Asustek, HIS Hightech Information System, MSI Micro Star International, PowerColor, GygaByte, VisionTek, Gainward y XFX.

Si desea conocer ms sobre ATI y los sufijos pueden visitar:

Para muchos, la mejor tarjeta de video del mundo, y no es para menos, esta recomendada por mas del 80% de los juegos a nivel mundial. Es una compaa con larga tradicin en lo que a video se refiere (naci en 1993) y posee un centenar de premio a la excelencia de sus productos.

Pero esta compaa no solo fabrica Tarjetas de Video, tambin fabrican Tarjetas Madres, procesadores grficos para celulares, y posiblemente a mediano o largo plazos procesadores para computadores.

Ah varios modelos de tarjetas nVIDIA (que irnicamente se pronuncia casi igual que la palabra inglesa envy que quiere decir envidia) dependiendo para su uso: NV1, Riva, TNT, GeForce, Quadro, Tesla, GoForce, Tengra y uno modelos desarrollados exclusivamente para PlayStation y Xbox.

En este articulo me centrare en la mejor conocidas de las tarjetas nVIDIA, las Tarjetas de Videos GeForce.

Las tarjetas de videos GeForce se dividen en Series y Sufijos, as los primeros nmeros de la tarjeta te indican la serie, mientras los Sufijos te indican hacia que sector estn orientado la tarjeta.

Series 256: La primera de las serie GeForce, y una de las primeras tarjetas de videos en poseer memoria DDR

Series 2: posee las misma caractersticas que la serie 256, pero mucho mas baratas

Series 3: trae de soporte hasta Directx 8, e introduce los pixel shaders, que son una serie de instrucciones para el rederizado de imagenes.

Series 4: muy superior a la Series 3, agregar nuevas funciones en lo que respecta a manejo de memoria entre otra.

Series FX: Es la quinta generacin de tarjetas de video, mejoraron el control de memoria, soporte para DirectX 7 y 8 y utiliza la nueva versin de Shaders 2.0

Series 6: Agrega el soporte a Shaders 3.0, introduce la tecnologa SLI y PureVideo (eliminando la necesidad de un software decodificador para DVD)

Series 7: Diseando originalmente solo para puertos AGP (sin embargo se consiguen pocos modelos en PCI-Express), mejoran en muestreo de los grficos y los Anti-Aliasing y soporte para DirectX 9.

Series 8: Primera tarjeta de Video pensada exclusivamente para el puerto PCI-Express (sin embargo, con el tiempo, lanzaron al mercado modelos de menor rendimiento con puerto AGP), tambin es la primera en implementar nativamente el DirectX10.

Series 9: Fueron una prueba de concepto de lo que podan hacer con los procesadores de videos de la Series 8, inclusive debido a los resultado de su desarrollo nacieron tarjetas como la 8800 GT. Se empieza a trabajar con procesadores doble ncleo y doble bus para dar un mayor procesamiento.

Series 100: Fueron tarjetas de videos con el chip de la Series 9, pero reempacado con mejores prestaciones. Oficialmente se conoce que estas tarjetas no estn a la venta para el publico general.

Series 200: El primer gran cambio en la nomenclatura GeForce, ahora ya no existirn sufijo sino Prefijo indicando el rango de la tarjeta, para despus indicar el numero de modelo.

Series 300: Son las de mas reciente aparicin. Fueron anunciada el 27 de Noviembre de 2009. Y entre sus principales caractersticas estn el soporte al nuevo conjunto de instrucciones DirectX 10.1

Todas las tarjetas de Videos GeForce, a partir de la Series FX, se divide por un rango de valores para indicar el sector al que va dirigido, y una terminacin en letra para indicar su prestaciones. Exceptuando los de la Series 200 y 300 que sustituye el Sufijo por el Prefijo.

000 550: Son tarjetas de videos para usos bsicos, obtienen un rendimiento aceptables para Juegos Basicos. Pueden ser de tipo SE, LE, GS y GT

600 750: Son tarjetas de videos diseada par uso normales, obtienen un buen rendimiento para Juegos Basicos, y rendimiento aceptable para Juegos Avanzados o Diseo Grfico Bsico o Medio. Pueden ser de tipo LE, GS, GSO, GT, GTS.

800 - 950: Son tarjetas de videos diseadas para Entusiastas de Video y Profesionales. Ofrecen Muy altos Rendimientos para Juegos Avanzados, Diseos Grficos Avanzado (3D, CAD, Etc). Pueden ser de tipo GS, GT, GTS, GTO, GTX y Ultra.

En las Series 2 y Series 3, solo existirn 260 y 280, y se le agregaran los Prefijo GS, GT y GTX para indicar que la tarjeta es GS = Bsica, GT = Normal y GTX = Avanzada.

Significado de los Prefijo y Sufijos de las tarjetas nVIDIA:

LE: Lite Edition, se refiere a la versin piloto de la tarjeta SE: Second Edition, una evolucin de la primera tarjeta GS: Graphics Support, se podra decir que es como la tercera versin de la

tarjeta de video. Normalmente trae instrucciones para su deteccin como Tarjeta de Video.

GT: Graphics Talent, La versin definitiva de la tarjeta GTS: Graphics Talent Support, Segunda versin de la tarjeta definitiva.

Generalmente solo trae mejoras a niveles de rendimientos y temperatura GTX: Graphics Talent eXtreme, Tarjetas de Videos generalmente

Overclockeadas o SuperClockeadas. GTX-U o Ultra: Graphics Talent eXtreme Ultra: Versin para experto, trae

muchas opciones personalizables a nivel de rendimiento de la tarjeta de video.

Aspecto de la Tarjeta que debemos observar

Como existen 2 tecnologas para tarjetas grficas, debemos empezar por las ms viejas

AGP

Con ella no debemos tomar muchos puntos, lo principal son es el voltaje, recuerden que

existen 2 voltajes: 1.5 V y 3.3 V (tambin existe uno mixto) que debers elegir en base a tu tarjeta madre

Con respecto a los Megabytes de memorias de estas tarjetas, normalmente se utilizan para

la precargar las texturas (lo que quiere decir todas esas imgenes que hacen ms realistas una escena o animacin computarizada), en teora mientras ms memoria tenga la tarjeta

de video, mas texturas puede cargar, pero no haces nada si un buen GPU (Graphics Processor Unit) para procesar esa informacin.

Lamentablemente la tecnologa AGP por su limitada velocidades de transferencia

(representada en las tarjetas como velocidades X).

En resumen, si tu tarjeta madre posee un puerto AGP, te recomendara comprar una tarjeta

de video AGP de 8X con la mayor cantidad de memoria.

PCI-Express

Aunque mucho lo piensen, el PCI-Express no es una evolucin del AGP, realmente es una evolucin de los puertos PCI y han salido varios modelos (1x, 4x, 16x) con diferentes

funciones, pero nos enfocaremos en las tarjetas PCI-Express 16X.

Por su complejidad, debemos conocer ciertos conceptos que nos ayudaran a seleccionar mejor una tarjeta de video:

Ancho de Banda: se refiere a la velocidad a la que se transfieren los datos por el bus de la

tarjeta de video, suele expresarse en bytes por segundo (B/s), Megabytes por segundo

(MB/s) o Gigabytes por segundo (GB/s). Se calcula multiplicando la frecuencia de trabajo del bus, en ciclos por segundo por el nmero de bytes que se transfieren en cada ciclo. Por

ejemplo, un bus que transmite 64 bits de datos a 266 MHz tendr un ancho de banda de 2,1 GB/s. Algunas veces se transmite ms de un bit en cada ciclo de reloj, en este caso se

multiplicar el nmero de bits por la cantidad de transferencias que se realizan en cada ciclo.

ROP: es una capacidad interna que tiene la tarjeta de videos, Un rop, es un pequeo

ncleo como un mini procesador que va procesando un pxel a la vez, para crear los pixeles de la imagen a mostrar en el monito, por ende la tarjeta de videos tiene varios rop, y

mientras ms tenga ser mayor la cantidad de texturas que pueda procesar. Ya que estos al parecer se ejecutan de forma paralela.

Stream Procesors: es una unidad de proceso, en la terminologa de las tarjetas de video se refiere a cuantas de estas unidades pueden trabajar en paralelo en el renderizado de las

imgenes. Mientras ms alto sea el nmero, ms objetos podrn ser procesados al mismo tiempo en una misma escena.

Los Stream Procesors, generalmente se usan para los sombreados ya sea de vrtices o de

pixeles, en las tarjetas viejitas (antes de ATI 2x00 y nVIDIA 8x00) estas unidades trabajaban un poco diferente.

Antes se llamaban Pixel y Vertex Shaders, como su nombre lo indica se encargaban de

hacer operaciones de sombreado especializados ya fuera en los pixeles (como los relieves en la piel de algn personaje) o los vrtices (que sirven por ejemplo para hacer

deformaciones de vrtices).

En la actualidad un Stream Processor puede hacer cualquiera de esas operaciones, es

parecida a una unidad de punto flotante...

En realidad las ATI NO tienen muchos ms Stream Processor, por ejemplo la serie 4800, dice tener 800, sin embargo son diferentes a los de nVIDIA, ellos los ponen as porque se

supone que pueden hacer varias operaciones a la vez (5 si mal no recuerdo) el problema es cuando no se utiliza toda la arquitectura, creo que una forma un poco ms pareja de

comparar las cosas seria:

800/5 = 160 SP (ATI)

128 SP (nVIDIA serie 8 y 9)

240 serie GTX 200

Pero bueno en realidad eso es subjetivo, aunque es un buen parmetro, la potencia real depende del uso que le d un desarrollador...

Pipelines: es una capacidad interna que tiene el GPU, Un Pipeline, es un pequeo ncleo

como un mini procesador que va procesando un pxel a la vez, para crear las texturas de la

imagen, por ende la GPU tiene varios Pipelines, y mientras ms tenga ser mayor la cantidad de texturas que pueda procesar. Ya que estos al parecer se ejecutan de forma

paralela.

Shaders: es una herramienta interna de la GPU, existen los Vertex Shaders, Geometry Shaders y Pixel/Fragment Shaders. Las cuales se engloban en diferentes versiones (Shader

1.0, 2.0, 3.0, 4.0)

Para comprender mejor los Shader, tomemos por ejemplo los Vertex Shader, el cual es un proceso grafico que agrega efectos especiales a ambientes 3d, los cuales ejecuta

operaciones matemticas complejas llamadas Vertex data, cada uno de los Vertex (vrtices) puede ser definido como una variable diferente, para entenderlo mejor, un Vertex

definido de acuerdo con la situacin del ambiente 3D, usando X, Y, C, E, Z como coordenadas, el cual tambin puede ser definido por colores, texturas o luces.

Cuan sea ms avanzada la versin del Shader en la placa de video ms cualidades y potencia tendr. Imaginemos un personaje cubierto de pelos o un efecto de explosin en el

juego esos pelos y esa explosin seria procesada y los modelara en las versiones superiores, o solo nos mostrara una serie de polgonos sin detalles en las versiones

inferiores.

Clock: todo proceso informtico necesita sincronizarse para poder establecer su velocidad de trabajo (esta velocidad es dada por el fabricante de la GPU).

Memoria de Video: Funcionan exactamente igual que las memorias de nuestro computador, e igualmente tienen ciertos parmetros que revisaremos a continuacin.

Para explicarlo de formar ms sencilla: Mientras la GPU trabaja en los procesos anteriores

va depositando y extrayendo informacin de las memorias, estas le sirven como bodega temporal a la GPU para realizar el trabajo. Tambin a las memorias se les aplica un Clock

que se mide en MHZ (MILLONES DE HERTZ) Y por ende estas tienen una:

- Velocidad de trabajo: la cual se mide en ns (nano segundo, 1ns es 0,000,000,001

segundos), mientras menor sea la velocidad, mayor es la velocidad de procesamiento. Una velocidad de memoria entre 6ns y 5ns son buenas velocidades, por debajo de eso es

excelente.

- Tasa de Llenado (Fillrate): se refiere a la cantidad de pixel que puede procesar, renderizar y escribir en la memoria una GPU. Sus medidas ms comunes son megapxel por

segundos o gigapxels por segundo y se calculan multiplicando los ROP por la velocidad de reloj de la GPU. Sin embargo, algunos expertos no estn de acuerdo con esta forma de

calcularlo y utilizan el nmero de textura que puede procesar por la velocidad de reloj o multiplicar los Pixel Pipelines por la velocidad de reloj.

- Ancho de Banda: el ancho de banda en las memorias se podra traducir en el ancho del

Puente por donde atraviesa la informacin Mientras ms ancho sea el puente (Bits) Mayor ser la cantidad de informacin que podra ser enviada y con ello tener un mejor desempeo.

Forma de detectar Rendimiento de una Tarjeta de Video

Usualmente hoy las tarjetas de video vienen con las ancho de banda entre 64bits 128bits

256bits y 512bits (Seguro que a futuro sern de 1024bits) Calculemos entonces el nmero

de informacin que ser capaz de trasmitir las memorias de una placa de video:

Definamos:

64 bits = 8 bytes, 128 bits = 16 bytes, 256 bits = 32 bytes, 512 bits = 64 bytes.

Entonces una VGA que tiene memorias a 64 bits sera mucho ms lento que una misma con 128 bits en los bits, suponiendo el Clock es de 400 MHz 8 bytes * 400 = 3.2 Gb/s

(Gigabytes por Segundo) de informacin contra 16 bytes * 400 = 6.4 Gb/s de informacin.

Tomemos un ejemplo real:

Geforce 7900GTX 512 Mb Especificaciones

En el podemos apreciar que el la velocidad de la memoria (RAMDACs) es de 400 MHz y el

ancho de banda de la memoria 256 bit

ATI Radeon x1650 256 Mb Especificaciones

En esta tarjeta apreciamos que la Memory Bandwitch es de 1350 MHz y el ancho de banda de la memoria es de 256 bits

Analizando, no dan como resultado que la banda pasante, es decir el camino por donde

pasaran los datos es mucho mayor en la tarjeta ATI que en la Tarjeta Nvidia (Nvidia: 12.8 Gb/s vs Ati: 43.20 Gb/s) Entonces no preguntamos, qu papel juega realmente la memoria dentro de nuestras

tarjetas de video.

La memoria solo sirve como un almacn, para tener de forma temporal el procesamiento

que hace el GPU, antiguamente, como todas las tarjetas eran ms o menos estndares, se cumpla el axioma de ms memoria, ms rapidez.

Pero ese mito se elimina hoy en da por la variedad de opciones: Stream Processor, Ancho

de Banda de la Memoria, Velocidad de Trabajo de la GPU y Tasa de llenado.

Resumen

Seleccionar una tarjeta de video no es nada fcil como la mayora piensa. La eleccin de una tarjeta de video va desde el puerto en donde la voy a conectar, el tipo de tarjeta de

video a seleccionar y sus caractersticas. Y en base a eso es que podemos hacer una eleccin adecuada a nuestros bolsillos.

Significado de los 1x, 2x, 4x, 8x y 16x en las Tarjetas de Video

Constantemente, estamos habando sobre velocidades a nivel de computadora, pero una de las

velocidades, que yo saba que existia, pero no su significado real es la velocidad 1x, 2x, 4x, 8x, 16x de

las tarjetas de video.

Para poder entenderlo, ahi que hacer un breve repaso en la historia de los Buses:

Antiguamente solamente existian los buses comerciales ISA y PCI, que tenian varias velocidades de

transferencia que eran traducidas en versiones. Es decir que cuando alguien fabricaba una tarjeta ISA,

se saba por caracterstica tecnicas que dicha tarjeta podia transmitir hasta 16 MB/s (Megabits por

segundo).

Pero con las PCI, como es una de los buses de expansion ms antiguo y que inclusive, hoy en da

permanece activo, han existido varias versiones

PCI con velocidad de 133 MB/s

PCI 2.2 con velocidad de hasta 522 MB/s

PCI-X con velocidad de hasta 1066 MB/s

PCI-X 266 con velocidad de hasta 2133 MB/s

Pero la industria del entretenimiento, estaba necesitando buses de expasin ms rpidos y eficaces para

el sector de animacin y videojuegos, y de alli naci los puertos especializados AGP y PCI-Express

(PCI-E).

Las primeras versiones de AGP, fueron tomadas de las especificaciones del PCI 2.2 y existen varias

versiones:

AGP 1x: Tiene una tasa de transferencia de 264 MB/s y trabaja a 3.3v

AGP 2x: Tiene una tasa de transferencia de 528 MB/s y trabaja a 3.3v

AGP 4x: Tiene una tasa de transferencia de 1 GB/s y puede trabajar a 3.3v y 1.5v

AGP 8x: Tiene una tasa de transferencia de 2GB/s y puede trabajar a 0.7v y 1.5v

Por lo general, las tarjetas de video AGP actuales son AGP 8x, mientras que la de los Pentium 3 y

algunos Pentium 2 son AGP 4x sin son antiguas.

Algo a tomar en cuenta es que la tarjeta de video, debe ser compatible con la versin del puerto, ya que

podria generar problemas tales como:

No cuadrar el conector de la tarjeta de video con el bus de expansin

Incompatibilidades de voltaje, conllevando el riesgo de un sobrevoltaje en la tarjeta de video,

por eso, siempre es comendable un puerto universal AGP.

Por ltimo, tenemos las tarjetas de video PCI-Express, tambin se le llam 3GIO (3rd Generation I/O)

tiene una velocidad superior al PCI y al AGP, y son los buses que vienen sustituyendo a a demanda de

entretenimiento.

Tiene un diseo en serie punto a punto, la razn principal de esto es que PCIe tiene una gran tasa de

transferencia de datos:

PCIe 1x transmite 200 MB/seg (PCI transmite hasta 133 MB/seg)

PCIe 16x transmite hasta 4 GB/seg (AGP 8x transmite 2 GB/seg)

Tambin existen versiones intermedias de PCIe como PCIe 2x; PCIe 4x y PCIe 8x. La notacin de 1x, 2x; 4x; 8x;

16x hace referencia al ancho del bus o nmero de lneas que usa el bus.

Algunas de las caractersticas ms destacables de PCIe es que es bidireccional es decir que un PCIe 16x sera capaz

de transmitir hasta 8 GB/seg; permitira la conexin/desconexin de las tarjetas en caliente como en USB/Firewire

(aunque todava no esta implementado).

PCI y PCIe son fsicamente incompatibles. Los colores del bus PCIe varian desde el negro para los PCIe de 1x (ms

cortos que los PCI normales) hasta los colores vivos (naranjas, azules,) para el PCIe de 16x.