La tarjeta gráfica es uno de los principales componentes de cualquier PC, y de hecho en estos casos suele ser el componente más caro. En este artículo os vamos a explicar qué es una tarjeta gráfica, cuáles son sus funciones, qué tipos hay, un poco de historia sobre ellas.
¿Qué es la tarjeta gráfica?
La tarjeta gráfica, también llamada tarjeta de vídeo, adaptador de pantalla o simplemente GPU (heredado del nombre de su procesador gráfico) es una tarjeta de expansión o un circuito integrado que se encarga de procesar los datos que le envía el procesador del ordenador y transformarlos en información visible y comprensible para el usuario, representado en el dispositivo de salida, el monitor.
Actualmente podemos encontrar dos tipos de tarjetas gráficas: las integradas y las dedicadas.
Las gráficas integradas
Antiguamente, muchas placas base integraban su propia GPU entre sus circuitos, pero actualmente esto se dejó de hacer para dar paso a las llamadas iGPU o gráficas integradas, que vienen ya en el propio procesador (las placas base, no obstante, siguen integrando las salidas de vídeo). Estas gráficas integradas tienen lógicamente una potencia bastante reducida, y además necesitan tomar parte de la memoria RAM del sistema para ellas mismas.
En la actualidad, tanto AMD como Intel cuentan con gráficas integradas en sus procesadores. El principal motivo es que los procesadores gráficos son muy potentes a la hora de realizar procesos paralelos, y ubicar la GPU junto con la CPU permite utilizar los gráficos integrados para realizar muchos procesos además del procesamiento de gráficos propiamente dicho.
Las gráficas dedicadas
Las tarjetas gráficas dedicadas son las que todos conocemos: placas de vídeo que tienen su propia GPU, memoria gráfica, salidas de vídeo y sistema de refrigeración y que se conectan a la placa base a través de un puerto PCI-Express. Proporcionan un nivel de rendimiento muy superior a los gráficos integrados, pero también son bastante más caras, si bien nos permiten el poder actualizar o sustituir el componente de una manera mucho más sencilla.
Las salidas de vídeo
Se conoce como salidas de vídeo a los puertos de conexión que se utilizan para conectar la tarjeta gráfica al monitor. Hay muchos tipos de salida de vídeo diferentes, pero en la actualidad se utilizan únicamente las siguientes:
- VGA (prácticamente en desuso): significa Video Graphics Array, y fue el estándar de vídeo analógico en la década de los 90. Estaba diseñada para monitores CRT, y sufre bastante de ruido eléctrico y distorsión en la conversión de analógico a digital, por lo que los cables VGA suelen llevar filtro de línea en el propio cable. Su conector se llama D-sub y tiene 15 pines.
- DVI: Significa Digital Visual Interface, y sustituye a la anterior. Es totalmente digital, por lo que no hay que hacer conversión, eliminando gran parte del ruido eléctrico y la distorsión. Ofrece una mayor calidad y mayores resoluciones posibles.
- HDMI: Significa High Definition Multimedia Interface, y actualmente es el que más se utiliza. Cuenta con cifrado sin compresión y es capaz de transmitir audio a la vez que vídeo, ofreciendo resoluciones todavía más altas.
- DisplayPort: Actualmente es el “rival” del HDMI. Se trata de una tecnología propietaria de VESA que también transmite audio y vídeo, pero a mayor resolución y frecuencia que HDMI. Tiene como ventaja que está libre de patentes, por lo que es más fácil que su uso se extienda (actualmente prácticamente todas las gráficas llevan DisplayPort). Cuenta con una versión de tamaño reducido llamada Mini DisplayPort de iguales características que permite la inclusión de muchos más puertos en una misma tarjeta gráfica.
Un poco de historia ¿por qué se inventaron las tarjetas gráficas?
La historia de las tarjetas gráficas comienza a finales de los años 60, cuando se deja de utilizar impresoras como principal elemento de visualización y entran en juego los monitores. Las primeras tarjetas gráficas solo eran capaces de mostrar una resolución de 40 x 25 píxeles monocromo, hasta que aparecieron los primeros chips gráficos dedicados como el Motorola 6845.
Más tarde comenzaron a aparecer las primeras videoconsolas y el éxito del PC (Personal Computer, ordenador doméstico) tuvo un gran auge, abaratando mucho los costes de producción dado que se hacían ya en masa. Al principio las tarjetas gráficas que se comercializaban eran de 80 columnas, que añadían un modo texto de hasta 80 x 25 caracteres (no píxeles), principalmente para software CP/M. Después, llegaron los famosos IBM PC que popularizaron el diseño “intercambiable” de las tarjetas gráficas. La más extendida fue la MDA (Monochrome Display Adapter) que IBM creó en 1981. Ésta gráfica contaba con una memoria gráfica de 4 KB y era capaz de representar en el monitor hasta 25 líneas de texto de 80 caracteres cada una.
IBM MDA (Wikipedia)
A partir de ahí se entró en un ciclo de competencia en el mercado de PC, con nombres que os sonarán mucho tales como Commodore, Amiga 2000 y Apple Macintosh. Éstos equipos comenzaron a utilizar tecnología propietaria para la tarjeta gráfica, integrando la GPU en la placa base. Esta situación se mantiene hasta la aparición de otro integrante que también os sonará: el puerto PCI.
El PCI eliminaba el cuello de botella de la interfaz anterior (ISA), y comenzaron a desarrollarse los primeros adaptadores 3D profesionales (S3 ViRGE). Se comenzó a la fabricación masiva de gráficas para zócalos PCI. A partir de ahí, la industria evolucionó hasta como la conocemos hoy en día, con los siguientes hitos destacados:
- En 1995 aparecieron las primeras tarjetas gráficas 2D/3D fabricadas por Matrox, ATI, S3 y Creative entre otros. Cumplían con el estándar SVGA pero con funciones 3D.
- En el año 1997, 3DFX lanzó el que posiblemente sea el chip gráfico más famoso de todos los tiempos: Voodoo. Éste tenía una potencia de cálculo ingente para la época y añadía diversos efectos 3D como Mip Mapping, Z-Buffering y Antialiasing. A partir de ésta, se lanzaron diversos modelos conocidos como el Voodoo2 de 3DFX, TNT de Riva y después, el TNT2 de NVIDIA (después de adquirir Riva).
- Tal era la potencia de esas gráficas que el puerto PCI se quedó corto, pero llegó Intel para desarrollar el puerto AGP (Accelerated Graphics Port) que solucionó los cuellos de botella que ya había en ese entonces.
Entre 1999 y 2002, NVIDIA se hizo con la hegemonía del mercado de tarjetas gráficas (entre otras cosas compró 3DFX) con su familia GeForce. En ese periodo hubo gran cantidad de mejoras gráficas en el entorno 3D. Las gráficas destacadas de aquellos tiempos tenían hasta 128 MB de memoria DDR.
- La mayor parte de las consolas de aquellos tiempos utilizaban chips gráficos basados en las tarjetas aceleradoras 3D. Los Apple Macintosh usaban chips de NVIDIA y ATI.
- En 2006 AMD compra ATI, y se hace rival directo de NVIDIA en el mercado de tarjetas gráficas. Desde entonces se repartieron el liderazgo con sus respectivas familias GeForce y Radeon, y así siguen hasta el día de hoy.
Las mejores tarjetas gráficas
Cada año, o a lo sumo cada dos años, llegan al mercado nuevas tarjetas gráficas más potentes y con nuevas tecnologías (como el nuevo Ray Tracing para los videojuegos) que nos ofrecen una experiencia mucho más realista en los juegos.
Hoy en día, las tarjetas gráficas más potentes para gaming que podemos encontrar llegan de la mano de NVIDIA, entre las que destacan los modelos de la serie 10 (Pascal) y de la serie 20 (Turing). Dentro de la serie 10 de NVIDIA podemos encontrarnos con la NVIDIA GTX 1060 (aunque este modelo se considera más como gama media), NVIDIA GTX 1070, GTX 1070 Ti, GTX 1080 y GTX 1080 Ti. Dentro de la serie 20, también conocida como RTX, de NVIDIA podemos optar por la NVIDIA RTX 2060 (con una potencia superior a la NVIDIA GTX 1070), NVIDIA RTX 2070, RTX 2080 y el modelo más avanzado y potente de todos, la NVIDIA RTX 1080 Ti.
Cómo elegir tarjeta gráfica para un PC:
A la hora de renovar un PC, la tarjeta gráfica es uno de los elementos más importantes si tu aspiración es usar el PC para jugar. Si estás en esa tesitura y quieres saber qué tarjeta comprar y cómo elegirla adecuadamente, hemos preparado nuestra guía de compras de tarjetas gráficas con consejos y los 11 mejores modelos que puedes comprar actualmente según tu presupuesto y necesidades.
Comprar una tarjeta gráfica: lo que debes saber
Antes de lanzarte a bucear entre precios o especificaciones de tarjetas gráficas para renovar tu PC es imprescindible que des un primer paso consistente en comprobar la compatibilidad de tu equipo actual. Y no se trata solo de conectores.La fuente de alimentación, la placa base y las ranuras PCI son los primeros elementos de los que hay que comprobar compatibilidad con la futura tarjeta gráfica de nuestros sueños
Lo primero que deberías observar en tu actual equipo es el tema del tamaño, conexiones y configuración. La cuestión del tamaño es tan básica que podríamos olvidarnos de ella sin querer: las tarjetas gráficas actuales tienen un tamaño considerable y podría no tener cabida dentro de la maraña de componentes actuales que tenemos conectados a nuestra placa base. Los modelos más completos, por ejemplo, suelen requerir el espacio de dos ranuras PCIe y además por sus dimensiones debemos asegurarnos de que son compatibles con la caja de PC actual.
Otra comprobación directa sería la de la fuente de alimentación. Dependiendo del modelo que escojamos, las tarjetas más potentes de la actualidad son consumidoras ávidas de energía y necesitan una fuente que se la proporcione pues no van alimentadas por el puerto de conexión sino que cuentan con conectores de alimentación dedicados. Y atentos al número de conexiones de 6/8 pines que tenemos disponibles para las gráficas más potentes.
En el caso de que la tarjeta gráfica de nuestros sueños no sea compatible con los componentes previos, la renovación del PC deberá incluir más elementos.
La tarjeta gráfica no está sola en el PC
El ansia por tener el mejor rendimiento gráfico se enfrenta a la realidad del presupuesto con el que contamos y con el hecho de que la tarjeta gráfica no es el único componente de nuestro sistema gaming o de trabajo con vídeo/foto. Encontrar el justo equilibrio dependerá de numerosos factores.En muchos casos, renovar la tarjeta gráfica suele significar invertir una cantidad también importante en adecuar otros componentes a la futura realidad de nuestro PC
De nada servirá adquirir una tarjeta de alta gama si ni memoria ni procesador están equilibrados y complementarán a la nueva bestia del equipo. Incluso el monitor puede ser un cuello de botella que requiera una renovación.
Habrá que valorar si invertir en una gráfica para jugar a 4K sin tener un monitor con el que aprovechar ese extra es algo que queremos hacer pensando en el futuro (donde compraremos un nuevo monitor) o por el contrario, sin previsión de renovar el monitor, será un gasto de dinero que no aprovecharemos y que convendrá reservar para una compra futura.
Por último, y quizás sea lo más importante a la hora de comprar una tarjeta gráfica para renovar nuestro PC, debemos tener lo más claro posible el objetivo y uso que daremos a nuestro PC con la tarjeta gráfica nueva. La decisión sobre la resolución a la que aspiramos a jugar y qué frecuencia de imágenes por segundo deseamos de forma sostenida será el punto de partida para elegir la mejor tarjeta gráfica.
Modelos de generaciones anteriores que han bajado de precio o gamas no altas son buenas opciones si se ajustan a nuestras necesidades reales a unos años vista.
Qué mirar en las especificaciones de una tarjeta gráfica
Una vez que ya tienes clara la compatibilidad de tu equipo actual y las necesidades que vas a querer cubrir, llega el momento de ponerse a comparar tarjetas gráficas. Pero, ¿qué debo mirar a la hora de elegir la mejor opción según mis intereses?
Si tu aspiración es tener la mejor gráfica para jugar a largo plazo, debes ir a la última generación y el modelo más avanzado que puedas permitirte dentro los requerimientos que busques y tu presupuesto. Los saltos entre generaciones suelen ser sustanciales tanto a nivel de rendimiento como de consumo así que la generación de la que estemos hablando es clave.
Pero hay que advertir que puede que la diferencia de rendimiento entre el mejor modelo de una generación y la tarjeta de gama anterior no se corresponda proporcionalmente al salto de precio. También hay diferencias entre modelos rivales de gamas equivalentes de AMD o Nvidia.
Potencia y velocidad de una tarjeta gráfica
En cada modelo de tarjeta gráfica hay innumerables características que nos marcan la potencia y rendimiento de la misma. Las más directas son los TFLOPS de potencia bruta, los núcleos CUDA o la velocidad/frecuencia de funcionamiento.
Si comparas estos datos dentro de la misma generación podrás tener una visión global básica del nivel de rendimiento de cada modelo. En los tres casos un número mayor de frecuencia, TFLOPS o núcleos CUDA indican un modelo más potente.
Con las nuevas generaciones de tarjetas gráficas como las Nvidia RTX, hay nuevos indicadores para apartados concretos del rendimiento. Es el caso de las Nvidia RTX con arquitectura Turing, en las que ahora disponemos de medidas de giga-rays por segundo (potencia de trazado de rayos) y RTX-OPS, una especie de resumen de las principales operaciones de la tarjeta gráfica. Hay pues que revisar y comparar más apartados, en estos casos los Tensor Cores y los RT Cores.
La cantidad y tipo de memoria de las tarjetas gráficas
Si bien la potencia bruta nos marcará buena parte de la decisión a hora de escoger nueva tarjeta gráfica para nuestro PC, otro valor al que hay que prestar atención es el tipo de memoria que incluye la tarjeta y el ancho de banda de la misma (medido en GB/s).Además de en la cantidad de memoria de una gráfica, hay que fijarse en el ancho de banda de la misma
Y atento porque una tarjeta gráfica con el mismo procesador gráfico puede variar de rendimiento y precio dependiendo de la cantidad de memoria asociada en la versión concreta que vayamos a comprar.
El apartado de la memoria es uno de los más diferentes entre fabricantes y gamas, y la lucha actual entre Nvidia y AMD esta en parte en el uso del tipo HBM/HBM2 por parte del segundo, y de la preferencia de Nvidia por la GDDR5/GDDR5X/GDDR6. Lo habitual es que la de tipo HBM esté presente en la gama más alta y la GDDR en las inferiores.
Conectores, alimentación y salidas de vídeo
Las siguientes especificaciones o características a valorar y comparar entre tarjetas gráficas son más sencillas. Tienen que ver con el consumo, refrigeración, los conectores o las salidas de vídeo que ofrecen al usuario.
Si nos referimos a la alimentación y el consumo, depende de la gama la manera en que hay que conectarla. Podemos encontrarnos tarjetas que se alimentan directamente de la ranura de conexión mientras las tarjetas de gama alta actuales es habitual que cuenten con sus propias conexiones de alimentación (debemos comprobar tener conectores libres en la fuente de alimentación).
La cifra que nos marca el consumo máximo, posibilidades de overclocking y requerimientos de alimentación, como en los procesadores, es el TDP. Y ojo a los sistemas de refrigeración de serie porque de ellos dependerá el ruido a pleno rendimiento de la tarjeta gráfica.
En cuanto a las salidas y conectores, debemos fijarnos especialmente en si hay capacidad para usar más de un monitor, la resolución máxima admitida, así como la compatibilidad o los conectores disponibles.
Ediciones de fabricantes y SLI
Con cada presentación de las tarjetas gráficas de los dos gigantes AMD y Nvidia, los fabricantes de hardware completan los modelos de referencia con ediciones personalizadas en diferentes aspectos y que, a menudo, suelen incluir interesantes mejoras.
Las más habituales y que no son de mera apariencia (como iluminación y personalización) tienen que ver con la refrigeración, conexiones/salidas, alimentación e incluso velocidad gracias a valores de overclocking de serie. Aquí debes valorar si el extra de precio es relevante para el uso que vayas a hacer de esa gráfica mejorada.
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