Como Funciona uma Placa de Vídeo?

As imagens que você vê na tela do seu notebook são feitas de minúsculos pontos chamados Pixels. Na configuração mais comum de resolução, uma tela apresenta mais de um milhão de pixels e o computador deve decidir o que fazer com cada um para criar uma imagem. Para fazer isto, ele necessita de um conversor – algo que pegue os dados binários do CPU e transforme na imagem que você possa visualizar. É o papel da placa de vídeo.

Como funciona uma placa de vídeo?

O trabalho da placa de vídeo é complexo, mas seus princípios e componentes são simples de compreender. Neste artigo, nos atentaremos às partes básicas de uma placa de vídeo e o que elas fazem. Também examinaremos os fatores que atuam juntos para fazer uma eficiente e rápida placa de vídeo.

A placa de vídeo funciona da seguinte forma: A CPU, trabalhando em conjunto com as aplicações de softwares, envia informação à placa de vídeo sobre a imagem que deseja desenvolver, que então define como utilizar os pixels na tela para criar a imagem. Isso então envia aquela informação ao monitor através de um conector (cabo), tornando a informação inicial visível aos olhos.

Criar uma imagem de dados binários é um processo exigente. Por exemplo, para fazer uma imagem em 3D, a placa gráfica primeiro cria algo como uma armação de arame de linhas retas. Em seguida, ele rasteriza a imagem (preenche os restantes dos pixels) e adiciona iluminação, textura e cor. Para os jogos de ritmo rápido, o computador tem que passar por este processo cerca de 60 (sessenta) vezes por segundo. Sem uma placa de vídeo para realizar os cálculos necessários, a carga de trabalho seria demais para o computador.

As placas de vídeo realizam esta tarefa utilizando 4 componentes:

– A conexão da placa mãe para os dados e energia;
– O processador para decidir o que fazer com cada pixel na tela;
– Memória para manter as informações sobre cada pixel e para armazenar temporariamente as imagens concluídas;
– A conexão de uma tela para visualizar o resultado final.

Processador e memória gráfica?

Como uma placa mãe, a placa de vídeo é um painel de circuito impresso que abriga um processador e memória RAM. Também possui um sistema in/output (BIOS) chip, que armazena as configurações da placa, diagnósticos sobre a memória e entrada e saída na inicialização. Um processador da placa de vídeo, chamado de Unidade de Processamento Gráfico (do inglês, Graphics Processing Unit – GPU), é similar a CPU de um computador, no entanto, a GPU é projetada especificamente para realizar os complexos cálculos matemáticos e geométricos necessários para a renderização de gráficos. Algumas das GPUs possuem mais transistores do que a média de CPU. Importante lembrar que a GPU produz uma grande quantidade de calor, por isso geralmente está localizado sob ventoinhas.

Além do seu poder de processamento, uma GPU utiliza programação especial para ajudar a analisar e utilizar dados. ATI e NVIDIA produzem a grande maioria das GPUs no mercado, e ambas as empresas têm desenvolvido suas próprias melhorias para o desempenho da GPU. Para aprimorar a qualidade da imagem, os processadores usam:

• FSAA – (Full Scene Anti Aliasing): que suaviza as bordas de objetos em 3D;
• AF – (Anisotropic filtering): proporciona maior nitidez às imagens.

À medida que a GPU cria imagens, ela precisa de um lugar para armazenar as informações e as imagens completas. Ela utiliza a RAM da placa para isto, armazenando dados sobre cada pixel, tal como sua cor e sua localização no ecrã. Parte da RAM também pode atuar como um buffer de quadros, isto significa que mantém imagens completas até o momento de exibi-las. Tipicamente, video RAM opera a altíssimas velocidades e é “dual ported”, ou seja, o sistema pode ler e escrever simultaneamente. Conecta-se, então, ao ecrã, convertendo a imagem armazenada de forma que o ecrã possa fazer a leitura.

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