Adaptadores Graficos

Tarjetas de expansión, gráficas, red y multimedia

Las tarjetas de expansión se utilizan en los equipos actuales para añadir una nueva función al ordenador o para mejorar una existente. Su misión es comunicar los dispositivos periféricos tanto internos (por ejemplo, un disco duro) como externos (por ejemplo, el monitor) con el sistema de bus del ordenador. 

Estas tarjetas de expansión suelen ser de tipo PCI, PCI Express o AGP (casi obsoletas) y se instalarán físicamente en su slot correspondiente. Una vez insertadas en el ordenador, será necesaria su configuración en el sistema operativo mediante controladores o drivers y la instalación del software del fabricante. También existen tarjetas plug-and-play, que se configuran automáticamente con ayuda del sistema operativo. 

Las tarjetas de expansión más comunes son: 

Tarjeta gráfica

La tarjeta gráfica, también conocida como tarjeta de vídeo, tarjeta aceleradora de gráficos o adaptador de pantalla, es una de las más importantes del equipo, al ser la responsable de mostrar texto, imágenes y gráficos en el monitor. Muchas placas base actuales integran esta función; sin embargo, la mayoría de los ordenadores utilizan tarjetas gráficas para potenciar y mejorar la salida de datos hacia el monitor. La tarjeta gráfica controla la apariencia, el movimiento, el color, el brillo y la claridad de las imágenes mostradas en el monitor o la televisión, procesando cada bit de datos enviado. Este componente tiene especial importancia en ordenadores diseñados para el ocio, tanto para videojuegos como reproducción de vídeo o películas. Un mal funcionamiento de la tarjeta gráfica puede dejar inoperante al ordenador, puesto que el usuario no ve correctamente la información de la pantalla. La mayoría de las tarjetas gráficas actuales están diseñadas para la ranura PCI Express x16; las tarjetas PCI y AGP están prácticamente extinguidas.

1.GPU:

Una GPU implementa ciertas operaciones gráficas llamadas primitivas, optimizadas para el procesamiento gráfico. Las GPU actualmente disponen de gran cantidad de primitivas, buscando mayor realismo en los efectos. Una de las características de la GPU ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a la frecuencia de reloj del núcleo o núcleo gráfico (core), que oscila entre los 400 MHz y los 900 MHz. En la actualidad, dos empresas copan el mercado de fabricación de GPU; son nVIDIA y ATI (comprada por AMD). Las empresas que fabrican tarjetas gráficas, como pueden ser ASUS, MSI, POWERCOLOR, GIGABYTE, etc., optan por utilizar estos componentes y ya tienen en el mercado tarjetas gráficas que van equipadas con dos GPU, como puede ser la ATI ASUS 3870 X2.

2.Memoria de Video:

En el caso de que la tarjeta gráfica esté integrada en la placa base, se utilizará la memoria RAM propia del ordenador, y si se instala como tarjeta de expansión, la tarjeta gráfica dispondrá de una memoria propia. Dicha memoria es la memoria de vídeo o VRAM. Su tamaño oscila entre los 128 Mb y 1 Tb. La memoria actual está basada en tecnología DDR, destacando DDR2, GDDR3, GDDR4 y GDDR5. La frecuencia de reloj de la memoria se encuentra en la mayoría de las tarjetas actuales entre 400 MHz y 3,6 GHz.

3.RAMDAC:

El RAMDAC es capaz de dar soporte a diferentes velocidades de refresco del monitor (se recomienda trabajar a partir de 75 Hz, nunca con menos de 60). Dada la creciente popularidad de los monitores digitales y que parte de su funcionalidad se ha trasladado a la placa base, el RAMDAC está quedando obsoleto. La frecuencia de actualización (o velocidad de refresco) es el número de veces que se dibuja la imagen en la pantalla por segundo. Se mide en hercios. Así, por ejemplo, 72 Hz significa que la pantalla se dibuja 72 veces por segundo.

Tarjeta de red

Las tarjetas de red se utilizan para conectar ordenadores entre sí con la finalidad de compartir recursos (por ejemplo, impresoras o archivos) y poder formar una red. A las tarjetas de red también se les llama adaptadores de red o NIC (Network Interface Card, tarjeta de interfaz de red). Hay diversos tipos de tarjetas de red, en función del tipo de cable o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, fibra de vidrio, etc.), pero hoy día el más utilizado es del tipo Ethernet con un conector RJ-45. Asimismo, está cada vez más extendido el uso de redes Wi-Fi. Actualmente, la mayoría de las placas base ya tienen integrada una tarjeta de red con conector RJ-45. 

1.Tarjeta de Red LAN:

Las redes pequeñas se denominan redes de área local o LAN (Local Area Network). En este caso, la red se establece mediante un cable y componentes hardware que comunican todos los ordenadores. La tarjeta de red, por tanto, comunica un ordenador con una red local y se suele instalar en una ranura PCI de la placa base.

2.Tarjeta de Red Wifi:

Wi-Fi es un sistema de envío de datos para redes informáticas que utiliza ondas de radio en lugar de cables. Tiene la ventaja de una instalación mucho más rápida y económica, pero son menos seguras y tienen una velocidad de transmisión menor. Funciona transmitiendo la información mediante tarjetas de red con una o varias antenas a través de routers o puntos de acceso. Los datos pueden ser enviados mediante algoritmos y procesos de cifrado para mejorar su seguridad. Aunque en el mercado informático es habitual encontrar tarjetas de expansión de red para Wi-Fi en formato PCI, se está imponiendo el uso de adaptadores de red Wi-Fi en formato stickers USB, por su facilidad de instalación y portabilidad. Las tarjetas de expansión de red Wi-Fi habilitan al equipo para acceder a este tipo de redes y lógicamente también tienen dirección MAC.

Tarjetas multimedia

En el sentido más amplio de la palabra, los sistemas multimedia constituyen una forma de comunicación que hace uso de diferentes medios, como la imagen, el texto y los hipertextos, los gráficos y otras imágenes, el sonido, la animación o el vídeo en un mismo entorno. En la actualidad, la mayoría de los equipos informáticos incorporan en su placa base los dispositivos necesarios para esta función, aunque siempre es posible añadir o mejorar estos componentes instalando las tarjetas de expansión correspondientes. Las tarjetas multimedia más comunes son las de sonido, las de captura de vídeo y las tarjetas sintonizadoras de televisión.

1.Tarjetas de Sonido:

Es un dispositivo que permite la reproducción, la grabación y la digitalización del sonido, normalmente a través de un software específico. Las placas base de los equipos actuales normalmente disponen del sistema de sonido integrado y suelen ser de gran calidad. Es por lo tanto poco usual que se amplíen estos equipos con tarjetas de expansión de sonido, salvo en casos muy específicos, como pueden ser una avería o la necesidad de un sistema profesional de sonido, como los usados por músicos o compositores. Para una reproducción de cierta calidad, la tarjeta de sonido ha de poder manejar simultáneamente un mínimo de 32 voces (de ahí el número que ostentaban algunas tarjetas, como la Sound Blaster 32), concepto al que se denomina, en referencia al término musical clásico, polifonía. Estos 32 canales son necesarios para reproducir 16 instrumentos distintos en estéreo. Hoy en día son habituales las tarjetas que manejan 64 voces por hardware y un número mayor por software. Utilizan sonido envolvente (surround), principalmente Dolby Digital 8.1 o superior. El número antes del punto (8) indica el número de canales y altavoces satélites, mientras que el número después del punto (1) indica la cantidad de subwoofers.

2.MIDI:

MIDI es el acrónimo de Music Instrument Digital Interface (Interfaz digital para instrumentos musicales); es un estándar industrial adoptado por prácticamente toda la industria musical y por el mundo informático, que regula la forma en que se conectan instrumentos y ordenadores, a través de qué cables y el formato de los mensajes que se intercambian. De este modo, MIDI permite a los instrumentos electrónicos musicales (teclados, guitarras, etc.) comunicarse bidireccionalmente con el ordenador. Los códigos MIDI no transmiten música, sino órdenes musicales. Un mensaje MIDI consta de un byte de estado seguido de un cero o más bytes de datos; cada mensaje corresponde a un evento musical del tipo de la pulsación de una tecla o un pedal, el giro o desplazamiento de un control, etc. A cada instrumento musical se le asigna un código MIDI de un total de 128 disponibles; por ejemplo, el número 0 corresponde a un piano de cola.

3.Conectores:

Los conectores más utilizados a nivel de usuario son los mini-jack, que tienen menos calidad que los RCA (ya que tienen un conector por canal), pero son más económicos. En la Figura 5.17 se muestran el mini-jack a la izquierda y los RCA a la derecha. A nivel profesional se utilizan los conectores digitales SPDIF que, al trabajar íntegramente en formato digital, evitan las pérdidas de calidad en las conversiones. En cuanto a las salidas de la tarjeta de sonido, casi todos los fabricantes han adoptado el modelo que propuso Microsoft, asignando un color a cada tipo de conector: rosa para micrófono, azul claro para Line-In, verde para salida principal (normalmente los altavoces frontales), negro para altavoces traseros, plateado para altavoces laterales y naranja para la salida digital SPDIF. Asimismo, también algunas tarjetas de sonido disponen de un conector MIDI para poder unir el ordenador con instrumentos MIDI, como pueden ser los pianos/teclados/sintetizadores electrónicos. Otro conector que pueden llegar a tener las tarjetas de sonido es el del puerto de juegos, o game port, también llamado DA-15, que permite la conexión del ordenador con gamepads y joysticks.

4.Tarjetas Capturadoras de Video:

Son tarjetas de expansión diseñadas con el objetivo de capturar y codificar el vídeo analógico para convertirlo en formatos digitales. Mediante software especializado pueden editar vídeos y añadir efectos, sonidos, música de fondo, subtítulos, etc.

Normalmente, tendrán uno o varios conectores BNC y/o algún conector RCA, que permitan la conexión con la videocámara analógica. Hoy en día tienden a desaparecer, por el uso de las videocámaras digitales (que pueden pasar directamente la información al ordenador) y porque su función está siendo adoptada por las tarjetas sintonizadoras de televisión.

5.Tarjetas Sintonizadoras de Television:

Son dispositivos que permiten sintonizar diferentes canales de televisión en la pantalla del ordenador a través de la señal que proviene de una antena externa o portátil. Además de existir en formato PCI, se están imponiendo en el mercado en su formato USB, por su portabilidad y fácil instalación. El único inconveniente es que no son operativas en sitios con poca señal. Las tarjetas sintonizadoras se distribuyen con sus drivers correspondientes y un software de configuración, visionado y grabación (directa o programada). Muchas de las tarjetas sintonizadoras de televisión permiten el uso del teletexto (y EPG en las DVB-T) y cuentan con un puerto de infrarrojos para la utilización de un mando a distancia. Algunas disponen de Radio FM y otras son compatibles con la televisión de alta definición (HDTV). Los conectores que suelen disponer este tipo de tarjetas varían en función de su tipo y características, siendo habitual que dispongan de entrada y salida de antena con el conector coaxial, conector S-Vídeo, conector RCA de vídeo y mini-jacks de audio (micrófono, Line-In y salida para auriculares o altavoces).

6.Tarjetas Controladoras de Disco:

Las placas base permiten el uso de un número limitado de dispositivos IDE y SATA, por lo que hay un límite en el número de discos duros, grabadoras y lectoras de DVD/BD, etc., que podemos tener instalados en nuestro ordenador. Las placas actuales disponen normalmente de un conector IDE (con dos dispositivos en formato maestro-esclavo) y de cuatro a ocho conectores SATA. En el caso de que deseemos instalar más dispositivos de los que nos permite nuestra placa base, tenemos la posibilidad de utilizar las tarjetas de expansión controladoras de disco. El tipo de la tarjeta dependerá del número y el tipo de dispositivos que queramos aumentar, aunque existen en el mercado modelos híbridos que permiten añadir IDE y SATA con solo una tarjeta. Estas tarjetas suelen tener formato PCI. En la Figura 5.22 aparece una tarjeta controladora de disco que añade un puerto IDE interno y dos puertos SATA: uno interno y otro externo.

Además de estas, es posible ampliar nuestro equipo con tarjetas de módem, de puertos USB, en serie o en paralelo, controladoras de discos, adaptadoras, etc. Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio/vídeo en la placa base, hoy en día las tarjetas de expansión se emplean cada vez con menos frecuencia, integrándose en estos dispositivos todas las funcionalidades que tienen las tarjetas de expansión convencionales.

VRAM

Memoria gráfica de acceso aleatorio (Video Random Access Memory) es un tipo de memoria RAM que utiliza el controlador gráfico para poder manejar toda la información visual que le manda la CPU del sistema. La principal característica de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos dispositivos. De esta manera, es posible que la CPU grabe información en ella, mientras se leen los datos que serán visualizados en el monitor en cada momento. Por esta razón también se clasifica como Dual-Ported. En un principio (procesadores de 8 bits) se llamaba así a la memoria sólo accesible directamente por el procesador gráfico, debiendo la CPU cargar los datos a través de él. Podía darse el caso de equipos con más memoria VRAM que RAM (como algunos modelos japoneses de MSX2, que contaban con 64 KiB de RAM y 128 KiB de VRAM).



Procesamiento en Paralelo:

El procesamiento en paralelo es un método para conectar dos o más tarjetas de vídeo (tarjeta gráfica) PCIe para producir una sola señal de salida que incremente el poder de procesamiento disponible para gráficos.
Utilizando esta tecnología, es posible duplicar el poder de procesamiento gráfico de un ordenador al agregar una segunda tarjeta a la primera. Se pueden utilizar dos tarjetas desde el inicio o tener una que permita esta forma de trabajo y agregar la segunda cuando se necesite más poder de procesamiento. En un principio, las dos tarjetas a utilizar debían ser idénticas: mismo fabricante y modelo; sin embargo, hoy no es necesario siempre que se empleen las últimas versiones de los controladores suministradas por los fabricantes. Ni siquiera la cantidad de memoria debe coincidir, aunque se recomienda que lo sea, ya que el excedente de memoria no se utilizaría en el funcionamiento conjunto. La única condición necesaria que hay que cumplir es que las GPU de las tarjetas sean idénticas. Según quién sea el fabricante de GPU, a esta tecnología se la denomina: t SLI (Scalable Link Interface), de la empresa nVIDIA. t Crossfire, de la empresa ATI/AMD. Para unir dos o más tarjetas gráficas se emplea un conector que hace de puente entre ellas, normalmente en la parte superior, y solamente una de las tarjetas se conectará con el monitor, tal y como muestra la Figura 5.8. Una vez configurada la parte hardware, en algunos casos será necesario configurar el sistema operativo mediante el software propietario de las tarjetas. Asimismo, a la hora de instalar un sistema SLI o Crossfire, tendremos que tener en cuenta lo explicado anteriormente sobre necesidad de energía, el tamaño físico del que disponemos, etc.

Multimonitor:

Con la bajada de precios de los monitores actuales y el aumento de la potencia de las nuevas tarjetas gráficas, cada vez se está extendiendo más la utilización de varios monitores en paralelo, tanto para juegos como para trabajo (diseño gráfico, hojas de cálculo enormes, etc.) Para ello y dependiendo del hardware del que dispongamos, se puede llegar a utilizar más de 6 pantallas simultáneamente con un único ordenador. Dispondremos de varios formatos de trabajo, entre ellos: Fig. 5.9. Sistema multi monitor. Fig. 5.10. Tarjeta gráfi ca USB. Vamos a consultar las opciones de configuración de pantalla cuando están conectados varios monitores, o monitor y proyector. Pasos: 1 Seguir los mismos pasos que en el Caso práctico 1, hasta llegar a la ventana de Resolución de pantalla. Nos encontraremos varios botones y desplegables. Detectar: busca en las salidas de nuestra tarjeta gráfica nuevos monitores. Identificar: muestra en pantalla los números 1, 2, etc., para que comprobemos cuál es el monitor real al que hace referencia el esquema/imagen de la izquierda. Pantalla: desplegable de selección de monitor. Resolución: cambia la resolución del monitor seleccionado. Permite que cada monitor tenga una resolución distinta. Orientación: horizontal o vertical. Indica cómo están colocados los monitores. Varias pantallas: es el modo en que se despliega la salida de imagen. Extender permite ampliar el escritorio, Duplicar muestra en espejo lo mismo en todos los monitores/proyectores. Convertir esta pantalla en la principal. La pantalla principal es la que presenta el botón inicio y la barra de tareas. Con esta opción podemos elegir el monitor en el que se mostrarán. 2 Además de estas opciones, podemos hacer clic y arrastrar sobre el dibujo numerado de los monitores, para moverlos y adecuarlos a su posición real. 

En espejo: Se replica la imagen en todos los monitores. En todos se ve lo mismo. 

Escritorio extendido: Se detectan y enumeran los monitores, y en cada uno de ellos se muestra parte de nuestro escritorio. Puede orientarse en vertical u horizontal. Para realizar estas tareas de configuración utilizaremos normalmente el sistema operativo o el software propietario de la marca de nuestra tarjeta gráfica.

Tarjetas Graficas USB:

Aunque existen en el mercado desde hace tiempo, no han tenido mucha aceptación entre el público debido a su poca potencia. Son relativamente baratas y normalmente se van a utilizar para dotar a un equipo de más monitores o proyectores en paralelo. La mayoría dispone de los tipos de salida VGA y DVI, aunque aprovechando la tecnología USB 3.0 se están fabricando tarjetas gráficas USB con salida HDMI. 

Hecho Por: Jose Maria Cruz Gomez

Bibliografia:

Temario y Wikipedia