10-Tarjetas gráficas

Tarjeta gráfica

Las tarjetas gráficas o placas de video procesan los datos que provienen de la CPU y los transforman en señales eléctricas para que un dispositivo de salida (monitor, proyector) muestre las imágenes en la pantalla. Tenemos dos grupos de Tarjetas gráficas:

• Tarjetas de expansión propiamente dichas, que en general, son mucho más potentes que las integradas, también tienen mayor precio y tienen su propia memoria. Si queremos una computadora para juegos, edición de video o gráfica en general, será aconsejable usar una placa de video de gama media o alta.
• Integradas a la placa madre (onboard), éstas utilizan parte de la memoria del sistema (RAM),  Se recomienda el uso cuando no requiera de grandes procesos gráficos, por ejemplo ofimática, navegación por internet, etc. 

En la actualidad, las placas de expansión poseen interfaz PCI Express (PCI-E), mientras que antes tenían interfaz AGP, la cual tuvo corta vida al desarrollarse la PCI-E, así como también interfaz PCI. También hubo otras interfaces pero como incluso PCI y AGP ya están en desuso, solo vamos a nombrarlas a manera de referencia histórica: ISA, MCA, EISA y VESA. 

Componentes de la tarjeta gráfica

• GPU: Es el procesador dedicado al procesamiento de gráficos. – Las tres características más importantes son: 1- la frecuencia de reloj del núcleo (clock). 2- el número de procesadores shaders y el número de pipelines (vertex y fragmentshaders), encargados de traducir una imagen 3D compuesta por vértices y líneas, en una imagen 2D formada por pixeles. 3- Los shaders son los elementos más notables de la potencia de una GPU; reciben el nombre de núcleos CUDA en el caso de NVIDIA y de procesadores Stream en el de AMD.
• Memoria gráfica: Es la memoria dedicada al procesamiento de gráficos. No es determinante del rendimiento máximo de la tarjeta gráfica. – Existen dos tipos: 1- dedicada (cuando está instalada en la placa de expansión, y la GPU dispone de ella en su totalidad). 2- compartida. – Sus características principales son tres:1- Capacidad:  Determina el número máximo de datos y texturas procesadas y se mide en bytes.2- Interfaz: Denominada bus de datos, se mide en bits y es la multiplicación entre el ancho de bits de cada chip y su número de unidades; hace referencia directa al ancho de banda (datos que puede transferir en un tiempo determinado). 3- Velocidad: Es aquella a la que puede transportar los datos procesados y complementa a la interfaz para determinar el ancho de banda; se mide en Hertz.
• Ramdac: se ocupa de pasar señales digitales (que se generan en la tarjeta gráfica) a analógicas, las cuales serán interpretadas por el monitor. Este sistema está comenzando a quedar obsoleto con las nuevas tecnologías en monitores, que admiten entradas digitales tales como DVI y HDMI. La entrada analógica más popular es SVGA. 
• Dispositivos refrigerantes: ya que la GPU (como todo procesador) genera calor, es necesario  refrigerarla. Suelen usarse disipadores con un ventilador (cooler) integrado, una capa de grasa siliconada entre medio de ambas. Los que vienen de fábrica son suficientes para un funcionamiento normal, pero de todos modos existe en el mercado una gran variedad de dispositivos preparados para hacer overclocking en la tarjeta gráfica..
• Alimentación: la mayoría de las plazas de gama baja o media no necesitan alimentación eléctrica extra, mientras que algunas de gama media y todas las de gama alta suelen tener un conector, de cuatro o seis pines, al que se conecta el cable proveniente de la fuente de alimentación de la PC. La fuente deberá ser de mayor potencia que las incluidas en los gabinetes básicos. 
• Ancho de banda 
  • La interfaz PCI tiene un ancho de banda de 132 a 800 Mb/s,  
  • AGP tiene 264 Mb/s en su versión x1 y llega a 2000 Mb/s en su versión x8 (528 Mb/s en la versión x2 y 1000 Mb/s en la versión x4). 
  • PCI Express tiene de 100 a 200 Mb/s en su versión x1, 400 a 800 Mb/s en la versión x4, 800 a 1600 Mb/s en la versión x8, 1600 a 3200 Mb/s en la versión x16 (la más popular) y entre 3200 y 6400 Mb/s en la versión más moderna, la x16 2.0. 

Actualmente las computadoras hogareñas manejan resoluciones Full HD (1920 x 1080 pixeles). El avance de las nuevas tecnologías en tarjetas gráficas presentan nuevas características y mayores capacidades cada cierto tiempo.

Conectores

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.
• S-Video: Incluido para dar soporte a televisores, reproductores de DVD, vídeos y videoconsolas.
• Video Compuesto: Analógico de muy baja resolución mediante conector RCA.
• Video por Componentes: Utilizado también para proyectores. Tiene más o menos la misma calidad que la salida SVGA pero dispone de tres clavijas (Y, Cb y Cr).

En esta Imagen observamos un puerto HDMI, dos DVI y un VGA.

En esta imagen observamos un puerto DisplayPort y un VGA.

En esta encontramos los conectores Video Compuesto,  S-VIDEO y VGA.

Historia de las interfaces gráficas de la PC 

Los comienzos de las tarjetas gráficas son algo grises, no ya sólo porque se trataba de tarjetas monocromo, sino porque no se consideraba en un principio como una parte fundamental. Imprescindible si (se tenia que «VER», era el nexo humano máquina), pero fundamental no tanto (lo importante era la información el poder de cómputo).Se trataba de tarjetas integradas en la propia placa base, en las que con que dieran salida a la imagen(sólo texto a 80 o 40 columnas) hacia el monitor ya cumplían sobradamente con su misión.Pero este panorama no tardó demasiado tiempo en cambiar.

Gráficas MDA:

Es la primera tarjeta gráfica que se monta en un PC.Las tarjetas MDA (Monocrome Data Adapter) eran monocromas, y tan sólo ofrecían modo texto. Esto es algo que hoy puede resultar raro, pero en aquella época los ordenadores se utilizaban para eso, para procesar textos y números, por lo que tampoco había una gran necesidad de que mostraran modos gráficos. Tenían una RAM de 4KB, más que suficiente para mostrar 80×25 a pantalla completa.

Gráficas CGA:

La Color Graphics Adapter (Adaptador de Gráficos en Color) o CGA se empezó a vender en 1981, y fue la primera tarjeta gráfica en color de IBM y el primer estándar gráfico en color para el IBM PC (y en aquella época, hablar de ordenadores personales era hablar de IBM).Solía tener 16KM de memoria (VRAM), y trabajaba a una resolución de 640×200 (tanto en modo texto como gráfico), soportando una paleta de 16 colores, de los que podía mostrar simultáneamente 4 colores a una resolución de 320×200.
En modo gráfico, como ya hemos dicho, podía mostrar 4 colores de 16 posibles, pero estos colores no erande libre elección, sino que había que escoger entre dos opciones o paletas:1.- Magenta, cian, blanco y el color de fondo (negro por defecto).2.- Rojo, verde, marrón/amarillo y el color de fondo (negro por defecto).
En modo texto podía trabajar con los 16 colores y en dos modos diferentes:40×25 a una resolución de 320×200 y una relación de aspecto de 1:1.2.80×25 a una resolución de 640×200 y una relación de aspecto de 1:2.4. El ser mayor el número de caracteres mostrados en pantalla, sólo podía almacenar en memoria hasta 4 páginas de texto.

Gráficas Hércules:

Desarrollado en 1982 por Van Suwannukul, fundador de Hercules Computer Technology.Aún hoy en día sigue siendo popular esta tarjeta gráfica. Se trata de una gráfica monocromática, concapacidad para texto en 80×25. Tenía también posibilidades de mostrar gráficos de gran calidad (paraaquella época), a una resolución de 720×348 pixels, y además contaba con una particularidad sumamente interesante: Soportaba dos páginas gráficas, una en la dirección B0000h y una en la dirección B8000h. La segunda página se podía habilitar o deshabilitar por software, y cuando estaba deshabilitada permitía trabajar con dos tarjetas gráficas simultáneamente (una Hercules y una CGA, por ejemplo), ofreciendo salida a dos monitores a la vez, cada uno con una imagen diferente. Todo esto hizo que fuera muy apreciada en aplicaciones de diseño, donde era posible mostrar los resultados en una pantalla y mantener las herramientas en otra.
En abril de 1987 salió al mercado una versión de Hercules en color, con la posibilidad de mostrar 16 colores de una paleta de 64 a una resolución de 80×25 en modo texto y 720×348 pixels en modo gráfico.La calidad de imagen de las gráficas Hercules era muy superior a la ofrecida por las gráficas CGA, lo que las convirtió en las tarjetas monocromas más utilizadas por IBM en sus ordenadores.

Gráficas EGA:

Las gráficas EGA (Enhanced Graphics Adapter) ven la luz en el año 1984, y podemos considerarla como la primera tarjeta realmente gráfica.Dependiendo del fabricante, incorporaban entre 64KB y 256KB de memoria, y podían trabajar en 16colores a una resolución de 640×200 pixels. Algunos fabricantes, como ATI Technologies ofrecían laposibilidad de trabajar con varias resoluciones, como 640!400, 640!480 y 720!540.Las tarjetas gráficas que hemos visto hasta ahora se conectaban a un puerto ISA, y tenían una salida al monitor del tipo CGA de 9 pines. En cuanto a los monitores monocromos, los más utilizados eran los de fósforo verde, los de fósforo ámbar y los de pantalla gris, no ofreciéndose un color realmente blanco hasta la aparición de los monitores en color.Pero el panorama cambia bastante en el año 1987, con la aparición de lo que va a ser durante muchosaños el estándar en adaptadores gráficos (de hecho, con pequeñas variaciones y mejoras, sigue siendo el utilizado). Nos referimos al estándar VGA y sus evoluciones, XGA y SuperVGA

Gráficas VGA:

En el año 1987 salen al mercado las primeras tarjetas gráficas VGA (Video Graphics Array ), y con ellas el color en los ordenadores como lo conocemos hasta ahora.La aparición de este estándar supone una serie bastante grande de cambios, comenzando por losmonitores, tipo de conector (aparece el Sub15-D, que es el que se sigue utilizando en la actualidad,aunque está siendo reemplazado por el DVI, ya digital).En sus primeras versiones incorporaban 256KB de memoria, con una gama de 16 colores o 256 colores.

Paleta VGA de 256 colores.

Las resoluciones posibles eran las siguientes:

• 640×480 en 16 colores.
• 640×350 en 16 colores.
• 320×200 en 16 colores.
• 320×200 en 256 colores (Modo 13h).

El modo VGA sigue siendo el estándar utilizado en el arranque de los ordenadores, hasta que se hacen cargo del control de la gráfica los controladores de la tarjeta que tengamos instalada.Se trata del último estándar impuesto por IBM, y a partir de él se empezaron a desarrollar modelos que cada vez ofrecían más calidad y prestaciones, movidos en gran medida por el auge de los juegos de ordenador.

Gráficas VESA:

Con el fin de desarrollar pantallas y tarjetas con una resolución superior a la ofrecida por VGA, en el año 1989 nace VESA ( Video Electronics Standards Association o Asociación para estándares electrónicos y de video) a finales de los años 80.Este tipo de tarjetas (y puertos) permite una mayor velocidad que el puerto ISA, siendo utilizado como puerto de alta velocidad para gráficas hasta la aparición de los puertos PCI.Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 33 Mhz y un ancho de banda de 160 Mb/s permite resoluciones de 800×600, ampliando notablemente la cantidad de colores a mostrar (se abandona el sistema de paleta y se empieza a definir el sistema de profundidad de color, que permite millones de colores).Uno de los mayores inconvenientes de este sistema era el tamaño de las tarjetas, que superaban los 30cm de longitud.También en 1989 hace su aparición el estándar Super VGA, que ofrece unas resoluciones 1024×768 y hasta 2MB de memoria.En 1990 aparece el estándar XGA (Extended Graphics Array), en sus comienzos con 1MB de memoria y una resolución máxima de 1024×768 con una paleta de 256 colores y una profundidad de color de 16bits por pixel (65.536 colores) para una resolución de 640×480.A partir de este momento es más difícil encuadrar las gráficas, ya que en la actualidad se siguen utilizando los estándares Super VGA y XGA, pero la lucha se ha centrado en el desarrollo de chips cada vez más potentes, memorias que llegan hasta los GB y funciones dedicadas sobre todo al mundo de los juegos.

Vamos a tratar no obstante de señalar los principales momentos en esta evolución, ya que algunos son de gran importancia para el desarrollo de las tarjetas gráficas:

Tarjetas PCI:

En el año 1993 aparecen los puertos PCI, y aunque en un principio no suponen ninguna mejora apreciable con relación a los puertos VESA, si que ofrecen la posibilidad de reducir drásticamente el tamaño de las tarjetas gráficas, ya que si bien existía la tecnología para esta reducción de tamaño, éste estaba supeditado al tamaño del bus VESA.A partir de ese momento empieza una edad de oro para las tarjetas gráficas que llega hasta nuestros días, en la que cada vez encontramos tarjetas con posibilidades hasta ese momento casi impensables.En 1995 aparecen las primeras gráficas 2D/3D, de la mano de Matrox, Creative, S3 y ATI, que muestran todo un mundo de posibilidades en cuanto a gráficos se refiere.Pero es en el año 1997 cuando 3dfx presenta sus tarjetas Voodoo y posteriormente Voodoo 2, así como Nvidia sus TNT y TNT2, tarjetas de alto rendimiento, verdaderas precursoras de las gráficas actuales de gama alta, incorporándose a partir de ese momento tecnologías como OpenGL, DirectX y demás, que han hecho posible los resultados y rendimientos gráficos que hoy en día encontramos tan familiares.Pero estos incrementos en el rendimiento plantean un grave problema, y es que se llega al máximo que el puerto PCI puede ofrecer, creándose un auténtico cuello de botella en la comunicación entre la gráfica y la placa base.

Tarjetas AGP:

El puerto AGP (Advanced Graphics Port, o Puerto de Gráficos Avanzado) es un puerto exclusivamente para gráficas.Desarrollado en el año 1997 por Intel, se trata de un puerto de 32bits (igual que el puerto PCI), pero con importantes diferencias, entre las que podemos destacar el contar con 8 canales más adicionales para comunicación con la RAM. Cuenta con un bus de 66Mhz, frente a los 33Mhz del bus PCI, y un ancho de banda de 256Mbs, frente a los 132Mbs del puerto PCI.Estos son los datos del llamado AGP 1x, pero se van desarrollando puertos AGP y gráficas AGP que llegan hasta las AGP 8x.
En la siguiente tabla les ofrecemos las características de estos puertos:

• AGP 1x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 66 Mhz, un ancho de banda de 256 Mb/s y un voltaje de 3.3 v.
• AGP 2x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 133 Mhz, un ancho de banda de 528 Mb/s y un voltaje de 3.3 v.
• AGP 4x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 266 Mhz, un ancho de banda de 1 Gb/s y un voltaje de 3.3 o 1.5v.
• AGP 8x.- Con un bus de 32 bits, una frecuencia de 533 Mhz, un ancho de banda de 2 Gb/s y un voltaje de 0.7 o 1.5v.

La lucha por las prestaciones ha hecho que algunos fabricantes de gráficas, como S3 o SiS, no sigan este ritmo, dejando el mercado de las gráficas de altas prestaciones en manos de los dos grandes NVidia y AMD/ATI.

Tarjetas PCIe:

En el año 2004 Intel desarrolla el bus PCIe, y con él la variante PCIe 16x, que se ha convertido en elnuevo estándar de conexión de las tarjetas gráficas.En su versión 16x (la utilizada para gráficas) proporciona un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. Hay que tener en cuenta que PCIe 8x tiene un ancho de banda comparable al más rápido de los puertos AGP. Este ancho de banda ha permitido, entre otras cosas, el poder utilizar una parte de la memoria RAM del ordenador como memoria gráfica (no dedicada). Este tecnología tiene por nombre TurboCaché o HyperMemory, dependiendo del fabricante.También ha dado paso a los sistemas SLI y CrossFire, también dependiendo del fabricante.

** TurboCaché y SLI son tecnologías desarrolladas por NVidia e HyperMemory y CrossFire han sidodesarrolladas por ATI.

Gráficas integradas:

La evolución en ciertos tipos de ordenadores, encaminados a reducir el tamaño lo más posible, y el gran avance que han tenido los ordenadores portátiles han hecho que también se haya desarrollado el mercado de las tarjetas gráficas integradas en placa base (IGP).Estas gráficas no llegan (al menos de momento) más que al rendimiento de una gráfica media, pero cada vez están avanzando más, y si bien tradicionalmente se ha tratado de gráficas con memoria dedicada (toda la memoria la servía la RAM del equipo, no pudiéndose utilizar ésta para el sistema), son cada vez más las que tienen su propia memoria, utilizando memoria de la RAM tan sólo en modo dinámico (al igual que las gráficas TurboCaché o HyperMemory).Este mercado ha sido el mercado de S3, SiS o Intel, pero está saliendo una generación de tarjetas IGPde altas prestaciones, desarrolladas por NVidia y por AMD/ATI, sobre todo en ordenadores portátiles.

Funcionamiento de una tarjeta gráfica 

La CPU envía al procesador de la gráfica la información que este deberá convertir en señal de video. El procesador o GPU de una tarjeta gráfica funciona esta preparado para trabajar con los complejos cálculos matemáticos y geométricos necesarios para la elaboración de gráficos. Una vez que los datos han sido convertidos en una señal digital de video adecuada será necesario su almacenamiento en algún sitio. Para este fin, en una memoria de tipo RAM, con el fin de que la señal pueda ser extraída de ahí tantas veces como sea necesario. Parte de esta memoria RAM podrá ser usada también como un buffer de memoria, el cual mantendrá preparada la imagen hasta que sea el momento de ser mostrada. Una vez almacenada en la RAM, a la señal solo le queda un paso por dar para llegar al monitor, y es el conversor digital-analógico, también conocido como RAMDAC o DAC simplemente. Y ya tan solo tendría salir la señal mediante un cable.

¿Qué son los pipelines? 

Básicamente los pipelines serían las unidades de cálculo especializadas.Por ejemplo, un procesador suele incorporar 1 o varias Integer Pipelines (para el cálculo con valores enteros), y 1 o varias Float Point Pipelines (dedicadas al cálculo de números en coma flotante).En el caso de las tarjetas gráficas, por ejemplo se podría encontrar la Ati 9700 Pro con 8 pipelines, y la 9500 con 4 Pipelines, que ayudarían en el cálculo de ciertos polígonos, sus coordenadas y su posición, podrían tener funciones de ayuda a la texturización, etc.Principalmente, se podrían clasificar los pipelines gráficos en dos clases: – Pipeline 3D (o de Geometría) – Pipeline 2D (o de Imagen)Muy básicamente, las funciones que realizarían a la hora de crear una imagen serían las siguientes: En primer lugar, entra en juego el Pipeline 3D, creando el modelo, uniendo los vértices 3d de las figuras, y creando las caras que conforman los polígonos. Después realiza el tema del sombreado, iluminación y reflexión.Posteriormente, se procesa lo concerniente a la trasformación en función del ángulo de visión, y por último elimina las caras ocultas que no se muestran en la imagen.Una vez que ya ha sido procesada la imagen de esta manera, se manda al Pipeline 2D, el cual se ocupa del sampleado y la rasterización de la imagen, después aplica el mapeado de texturas, crea la composición de la imagen, y mas tarde la intensidad y la cuantización del color, para una vez que está formada definitivamente la imagen, enviarla al framebuffer que la almacenará hasta enviarla al monitor. Pero si lo explicamos de otra manera podemos decir que los pipelines son las tuberías de la tarjeta, es decir, es por donde va la información.Los píxel pipelines son el numero de estas tuberías que tratan a los píxeles y las unidades texturas la cantidad de unidades capaces de aplicar una textura a un polígono.
A modo resumido cuanto mas mejor, sobre todo de unidades de texturas, ya que mientras mas tenga mas texturas pueden aplicarse por ciclo de reloj, aunque su rendimiento vendrá dado porque un juego la use o no, y no todos hacen uso de múltiples texturas para un mismo polígono.

Tecnologías GPGPU, CUDA y PhysX 

• GPGPU es un método para que los procesadores gráficos (GPU) puedan procesar cálculos de propósito general, gracias al amplio paralelismo que ofrecen. Las aplicaciones de esta técnica son de lo más variadas, y también son aprovechadas por herramientas para procesamiento de imágenes, video y animación 3D. 
• CUDA es la tecnología GPGPU adoptada por NVIDIA y está incorporada en todas las placas de la línea GeForce 8000 en adelante, como así también en los modelos de la línea Quadro. Es aprovechada por software que soporta esta tecnología, como Adobe Photoshop CS6. 
• PhysX es una tecnología similar, creada por AGEIA y luego adquirida por NVIDIA, para procesar más rápido los complejos cálculos relacionados con la física de los cuerpos. Esto es muy útil para mejorar tanto el desempeño de los juegos, como para reducir los tiempos de render en animaciones 3D que comprendan partículas, objetos afectados por la gravedad, explosiones, colisiones, etc.

Instalación de una tarjeta gráfica

Este procedimiento, no es complicado, tenemos que tener en cuenta la compatibilidad con  nuestro motherboard. Hoy en día son los PCI Express, en sus versiones 1.0, 2.0 y 3.0, con velocidades de 2, 4, 8 y hasta 16x. 16x es común hoy en día, lo que importa es la Fuente de energía, su capacidad en Watts y sus conectores correspondientes si la placa lo requiere.

Procedimiento para instalar la placa de video en un zócalo PCI Express. 

1. Necesitamos un destornillador Phillips y la pulsera antiestática (recordar que un chispazo de estática a ciertos componentes de la placa pueden dañarla de forma irreversible).
2. Apagar, desconectar los cables de tensión y del monitor. 
3. Abrir el lateral del gabinete. 
4. Quitaros la o las chapitas protectoras en la parte trasera del gabinete donde iría la placa.
5. Instalar la placa en el slot. Recordar que debe ingresar con un poco de presión y que debe entrar en el slot aproximadamente 1 centímetro. 
6. Colocar los tornillos de sujeción de la placa al gabinete.
7. Colocar el lateral y atornillarlo debidamente.
8. Conectar el conector VGA, DVI o HDMI del monitor en la nueva placa. 
9. Encender la computadora, el nuevo elemento será reconocido de forma automática. Es aconsejable instalar los drivers que vienen con la placa y verificar si existe una actualización de los mismos en la web del fabricante.

Drivers Luego de instalar los drivers, debemos ingresar en el BIOS y deshabilitar el video integrado. En algunos casos no es detectada de inmediato, por lo que se requiere leer en el manual del motherboard sobre el BIOS, ya que desde allí podemos forzar al sistema a reconocerla. Esto solo ocurre cuando la interfaz gráfica está integrada a la placa madre. En algunos casos, debemos habilitarla en el BIOS.

Diagnóstico y reparación de una tarjeta de videoVeremos cómo diagnosticar y reparar algunas de sus fallas comunes. Antes de empezar a desarmar, tenemos que tener en cuenta de contar con recipientes pequeños para ir colocando los tornillos pequeños que esta posee y no perderlos. Trabajar organizadamente nos garantiza la calidad de nuestro servicio.

REPARACIÓN DE UNA TARJETA DE VIDEO

GPU-Z es una herramienta que se puede descargar de www.techpowerup.com y te permitirá ver toda la información de la placa (valores de los sensores de temperatura, rotación del cooler, etc.).

Veamos las Principales fallas:

Problemas de estabilidad de la placa

1. Problemas en cuanto a la estabilidad de la placa de video, lo primero que debe verificar es la configuración de los controladores, ya que tanto NVIDIA como AMD (ex ATI) permiten modificar ciertos valores para realizar overclocking y así aumentar el rendimiento.
2. Para placa ATI o AMD, las configuraciones del panel de control de los Drivers Catalyst te permiten cambiar los parámetros que se hayan modificados a los valores de fábrica.
3. Si los problemas continúan, se puede hacer una verificación usando la herramienta de diagnóstico de DirectX. En el menú Inicio, elija la opción Ejecutar y escribir dxdiag.
4. Otra posibilidad es que las librerías DirectX estén dañadas. Esta falla puede resolverse reinstalando dichos runtimes, descargando su instalador desde el Centro de Descargas de Microsoft (www.microsoft.com/downloads/es-es). 

Reinstalar los controladores

1. Ingresar en el Administrador de dispositivos y seleccionar la placa de video en la sección Adaptadores de pantalla. En la pestaña Controlador de las propiedades, seleccione Desinstalar.
2. Luego de que el equipo reinicia, cancele cualquier intento de autodetección de hardware y proceda a insertar el medio (CD, DVD, etc.) provisto por el fabricante para instalar otra vez los controladores del dispositivo en cuestión.

Limpiar o reemplazar el cooler

Si el problema es la temperatura de la tarjeta gráfica. Es necesario limpiar o reemplazar el cooler de ella. 

1. Retirar la placa del motherboard y quite los tornillos de su carcasa.
2. Sacar los tornillos de fijación, con un destornillador perillero destrabe los encastres de la carcasa delicadamente porque podríamos quebrar la placa PCB.
3. Luego de retirar la carcasa protectora, tendrá a la vista los disipadores, los heatpipes y el cooler.
4. Dejar la tapa a un costado que no moleste y no se pueda romper y/o lastimar la misma.
5. Dar vuelta la placa para desmontar la base trasera.
6. Sacar los tornillos de fijación, y no mezclarlos con los anteriores, pueden no tener el mismo tipo de rosca. 
7. Retirar la base trasera.
8. Dar vuelta la placa y quitar la base superior. 
9. Dejar el cooler listo para realizar el proceso de desmontado.
10. Cuidadosamente retirar la conexión de energía del cooler, ayudado en lo posible por pinzas chicas, nunca tirar del cable porque se puede romper el conector.
11. Dar vuelta la base superior y proceder a limpiar o cambiar el cooler. 
12. Volver a armar la placa en sentido contrario al de desarmado.

Congelamiento 

• Chequear la fuente de alimentación y verificar si  la placa está recibiendo la tensión necesaria, porque la fuente puede estar sobrecargada y no tener la capacidad de abastecerla. 
• La placa puede estar floja en el slot PCI, lo que puede ocasionar una falla, falso contacto, y esto nos daría algún reinicio casual o una anormalidad visual en la pantalla. 
• Material residual o el polvillo común, que puede ocasionar varios problemas como falso contactos o cortocircuitos.

Falsos contactos que no tiene que ver con la placa gráfica

• Encendido y apagado del monitor o de su imagen de forma sucesiva:

1. Verificamos que no sea una falla en la alimentación debido a la mala conexión del monitor a la corriente eléctrica. Verificaciones que esté bien conectado el cable de energía, al toma corriente y al conector del monitor, en caso de ser necesario con el tester probamos la continuidad de cada uno de los tres cables. 
2. Verificamos que el cable de conexión del monitor a la placa este bien conectado. Y si esta bien conectado el cable VGA, lo sacamos y verificamos con el tester la continuidad entre todos sus pines de conexión, pin por pin. Los cables vga son delicados la ficha no suele romperse pero entre la union del cable con la ficha tras mucha manipulación suelen quebrarse los hilos de cable en su interior. En este caso reemplazamos de inmediato el cable VGA y listo problema resuelto.

• Puntos negros o de colores fijos en pantalla: Muchas veces podemos ver en el monitor, en el caso de los LCD o «LED»(que no dejan de ser LCD con el sistema de retroiluminación LED), que tiene puntos negros o de algun color fijo en la imagen. Podemos pensar que es problemas de falso contacto en los cables, la placa y el slot, etc, pero, en realidad son pixeles quemados. Hay softwares de testeos para reparar pixeles quemado, forzando su cambio de color, pero generalmente no reparan nada. a la larga estos pixeles quemados generan un linea horizontal o verical de pixeles quemados. Solución reemplazo de monitor. Si reparan monitores la placa sirve pero lo que hay que cambiar es la pantalla propiamente dicha por una de las mismas características (tamaño, resolución y tecnología).

Controladores 

Como ya mencionamos anteriormente muchos problemas pueden estar en el driver, que este debido a las sucesivas actualizaciones del equipo ya quede obsoleto o con problemas, la solución es ir a la página web de soporte del fabricante, descargar e instalar la última versión disponible para nuestro sistema operativo.En ocasiones nos encontramos con una placa de video averiada. La única manera de verificarlo, es probar la placa en otra computadora y de esta manera, determinaremos dónde está el inconveniente y podremos actuar en consecuencia.

Stressing de la tarjeta gráfica

Existen diversos programas para probar el rendimiento y la estabilidad de la GPU, y asegurarnos de que no falle ni siquiera en los momentos más críticos. Generalmente la placa no está sometida a un uso demasiado intenso en las tareas de oficina o navegación por Internet. Pero si, se exprime la placa en los juegos actuales. Entonces siempre es conveniente antes de jugar a un juego de gráficos extremos, probar nuestra placa con uno de estos softwares. Conviene realizar una prueba de stressing con el fin de verificar si funcionará en forma correcta durante períodos prolongados o con aplicaciones exigentes, incluso, cuando se encuentre al máximo de su capacidad operativa.

Softwares para prueba de stress de tarjetas de video

Video Memory Stress Test, veterana pero efectiva

Video Memory Stress Test es una herramienta que data del 2008, pero que aun sigue posicionada como una de las más útiles para testar la memoria RAM de nuestra gráfica. Es similar al mítico Memtest86+, y de hecho funciona parecido utilizando varios patrones predefinidos para testar la memoria lo más a fondo posible.
Tiene tres tipos diferentes de tests para DirectX, CUDA y OpenGL, y cada uno lo podemos ejecutar de manera completa, Express 15% o Small dependiendo lo exhaustivo que queramos que sea el análisis. La única desventaja es que la edad le pasa factura a este programa, y da algún que otro error… sobre todo con gráficas de más de 2 GB de memoria dedicada.

Furmark

Las pruebas de estrés prueban el funcionamiento de nuestras gráficas al hacerlas funcionar a máxima potencia para ver si fallan en algún punto. OC Scanner X es otro de ellos, y aunque está creado por el fabricante EVGA funcionará en cualquier tarjeta gráfica. Sólo habrá que ejecutarlo, elegir 3D Test marcando la opción Artifact Scanner y ponerla a funcionar.
Pero también tenemos varios otros programas para realizar tests de este tipo. Otro de los más populares es FurMark, aunque también tenemos alternativas como MSI Kombustor, Unigine’s Valley o Cinebench. En todos estos casos, los programas nos ayudarán a exprimir al máximo las GPUs y ver qué potencia gráfica son capaces de soportar.

Benchmark para saber nuestra potencia bruta

Catzilla

A todos nos gusta comparar y que los test que realicemos a nuestra tarjeta gráfica nos lance un resultado con el que saber su potencia con respecto a otras. Ahí es donde entran en juego los Benchmark, en los que nos encontramos con aplicaciones míticas como 3DMark, un 3DMark Vantage específico para DirectX 10 u otro llamado Catzilla.
Pero si no utilizáis Windows y queréis buscar una aplicación aún más moderna, posiblemente os interese el Heaven Benchmark. Se trata de un banco de pruebas con soporte para DirectX 11, y que además tiene versiones para Windows, Mac OS X y GNU/Linux. Sirve para gráficas ATI Radeon HD 4xxx, nVidia GeForce 8xxx, Intel HD 3000 y todos sus modelos superiores.

¿Por qué las tarjetas gráficas no son actualizables como las placas?

No son pocos los usuarios que piensan que por el precio de una tarjeta gráfica actual era de esperar un sistema de actualizaciones de la propia tarjeta como si de una placa base se tratara. Aunque la idea es óptima, ya se ha intentado en el pasado y hay una serie de motivos de fuerza mayor que impiden este logro, pero ¿es posible de cara al futuro que diseñen tarjetas gráficas actualizables?
Hace casi 25 años, las primeras tarjetas gráficas de algunos fabricantes tan conocidos como Cirrus Logic, así como ciertas placas base, se diseñaron con la actualización en mente de algunos de sus componentes.
Desde su VRAM, hasta algunos sistemas como las fases de alimentación, pasando por la caché … fueron muchos componentes que podían ser upgradeados y como tal, su rendimiento cambiaba, ¿por qué esto no es posible hoy en día?

Los motivos por los que ni AMD ni NVIDIA lanzan tarjetas gráficas actualizablesHay una serie de motivos por los que ninguno de los dos grandes fabricantes lanza unos conceptos modulares y actualizables de sus principales productos gaming. El mayor de ellos es sin duda el gasto en I+D necesario para una serie de componentes tan clave como lo son las tarjetas gráficas.

Se necesitaría un socket (o varios) específicos, lo que generaría que los fabricantes tuviesen que diseñar sistemas de disipación estándar con PCB personalizados, por lo que sería un mercado a piezas de nuevo. Por un lado, la venta del PCB de ciertos fabricantes, por otro los sistemas de disipación y finalmente el chip de AMD y NVIDIA.
El símil es claro si lo comparamos con el actual mercado de placas base y CPUs. A esto hay que sumarle otros problemas directos: consumo, VRM, controladores de voltaje y VRAM. En cuanto al primero de ellos, cada GPU tendría un voltaje distinto y un consumo energético que iría desde los 75 vatios o menos hasta más de 300 vatios con overclock.
Esto segmentaría de forma muy clara el mercado de los PCB y aquí llegan los dos siguientes apartados. Los VRM y controladores de voltaje tendrían que poder lidiar con un socket que tendría diversos tamaños de GPU, seguramente incluidas estas en un interposer a modo de PCB para su instalación.
Se especializaría el mercado hasta tal punto que la estandarización de ciertos aspectos sería necesaria en el mundo de las tarjetas gráficas actualizables. Las necesidades de un modelo de gama baja y media poco tienen que ver en cuanto a lo electrónico, igual que entre la gama media y alta, así que la segmentación daría como resultado una guerra de productos y precios absurda donde el tamaño de las GPUs es más que probable que aumentase en algunos centímetros.

Buses y VRAM

Otro de los apartados clave es el bus de cada tarjeta. Aunque el mismo va incluido dentro de la propia GPU con sus respectivos controladores de VRAM de 32 bits, los PCB tendrían que ser específicos para ciertos modelos que compartiesen bus.
La asignación eléctrica de VRAM y bus está muy ligada e impediría que una GPU de gama baja se instalara en un PCB de gama alta ante la incapacidad de los controladores de saber cuál es su asignación correcta de forma automática.
Otros temas a tratar serían los clocks que se podrían conseguir con esta segmentación, las señales de control en los chips y su enrutamiento en el PCB, o simplemente garantizar que el ancho de banda es el esperado.
Hablamos de un componente AIO que es extremadamente veloz y sensible a cualquier variación en sus señales. No en vano los PCB han evolucionado hasta puntos donde una placa base, aunque más compleja, no va a llegar en décadas. Para finalizar, un cambio de paradigma de este calibre tiraría por tierra las inversiones de toda la industria actual y obligaría a cambiar por completo los sistemas de producción, abriendo nuevos mercados de por medio sí, pero seguramente se incrementaría el precio total de cada GPU para no conseguir finalmente su mismo rendimiento.

Cuestionario

1. ¿Qué es la tarjeta gráfica? 
2. ¿Cuáles son los componentes de una tarjeta gráfica? 
3. ¿Cuales son los conectores de la placa al monitor?
4. Mencione al menos tres tipos de placas con sus breves características en la historia de las tarjetas gráficas. 
5. ¿Cómo funciona una tarjeta gráfica? 
6. ¿Qué son los pipelines? 
7. ¿Qué significa GPGPU? 
8. ¿Qué debemos tener en cuenta antes de instalar una tarjeta gráfica? 
9. ¿Cuáles son los principales problemas que pueden presentarse en una tarjeta gráfica? 
10. ¿Con que softwares podemos realizar pruebas de stressing a la tarjeta gráfica?