A performance de um sistema é
determinada por uma combinação de fatores, nele incluído o subsistema
gráfico que controla o vídeo. Uma arquitetura de sistema balanceada é a chave
para sistemas de alta performance, desde o processador, memória, etc., até o
adaptador gráfico.
Entendendo os conceitos básicos
do subsistema gráfico irá ajudá-lo a tomar decisões e compreender melhor
como retirar o máximo do seu sistema, sem ter esperas demasiadas em
atualização de tela, etc.
Cores:
Seu sistema pode mostrar um intervalo de 16 até 4.3 bilhões de cores. O
número de bits utilizados e o número de cores que eles podem produzir são:
-
4 bits = 24
= 16 cores
-
8 bits = 28
= 256 cores
-
16 bits = 216
= 65.536 cores
-
24 bits = 224
= 16.777.216 cores
-
32 bits = 232
= 4.294.967.296 cores
Muitas vezes 32 bits apenas
endereçam 16.777.216 cores. Neste caso, os 8 bits extras podem ser utilizados
para um canal alfa (transparências) ou são simplesmente descartados.
Memória de Vídeo:
O endereçamento e número de cores que você consegue em uma combinação em
particular, é diretamente dependente de quanto de memória é dedicado para o
subsistema de vídeo. Você pode utilizar uma formula simples para calcular a
quantidade de memória necessária para a combinação desejada.
(resolução horizontal) x
(resolução vertical) = número total de pixels
(número total de pixels) x (número de bits por pixel)/8 = número
de bytes de memória necessário
Por exemplo, se você deseja 16,7 milhões de
cores com uma resolução de 640 x 480, você necessitará de 1 MB de memória
de vídeo. Vejamos porque:
640 x 480 = 307.200 | 307.200 x 24/8 = 921.600 bytes
de memória requerida
E se você desejar uma resolução de 1280 x
1024 com 16.7 milhões de cores:
1280 x 1024 = 1.310.720 | 1.310.720 x 24/8 =
3.932.160 bytes de memória requerida
Se total de memória disponibilizada para o
subsistema de vídeo é maior que a necessária para a resolução utilizada, o
restante da memória é usada para cache de informações para o chip de vídeo.
Tipos de memória de vídeo:
Vamos realizar uma breve comparação dos 5 tipos mais populares de memória de
vídeo utilizada em subsistemas de vídeo. DRAM (dynamic Random Access Memory),
é a mesma memória utilizada na memória RAM normal do sistema. Single-ported
quer dizer que o sistema pode apenas ler do processador ou escrever no vídeo
mas não é capaz de faze-lo ao mesmo tempo. Dual-ported quer dizer que o
sistema é capaz de escrever no display ao mesmo tempo que lê dados do
processador. Max. throughput refere-se a quantidade máxima de dados que podem
ser processados por unidade de tempo (expressa em Mbytes por segundo - MBps).
|
Fast Page /
Extended Data Out (EDO) DRAM |
Video RAM (VRAM) |
Windows RAM (WRAM) |
Synchronous
Dynamic RAM (SDRAM) |
Synchronous
Graphic RAM (SGRAM) |
Rambus (RDRAM) |
Max. throughput |
400 MBps |
400 MBps |
960 MBps |
800 MBps |
800 MBps |
600 MBps |
Dual ou Single-ported |
single |
dual |
dual |
single |
single |
single |
Banda de dados típica
(bits) |
64 |
64 |
64 |
64 |
64 |
8 |
Velocidade |
50-60ns |
50-60ns |
50-60ns |
10-15ns |
8-10ns |
330MHz - clock
speed |
Descrição |
Mesmo tipo de
memória utilizada como memória RAM do sistema |
Similar à DRAM,
exceto que é dual-ported |
Mesmo que VRAM,
mas também suporta características adicionais que resultam em melhor
performance nos chips gráficos que suportam estas características
adicionais |
Similar à DRAM
exceto que a memória e os chips gráficos rodam em um mesmo clock. Isto
permite que a SDRAM rode mais rápido que a DRAM normal |
Similar à SDRAM
mas também suporta escrever em bloco e escrever por bit o que resulta em
melhor performance em chips gráficos que suportam estas características |
RDRAM são
memórias de uso geral. Suportam "BitMask" e "BlockMask"
com transferência a cada 2ns, resultando em melhora de performance. |
Opções de Barramento (PCI e AGP):
O barramento provê o link entre o chip gráfico e a CPU. Nos sistemas
atuais, encontramos mais comumente para o adaptador de vídeo, a utilização de
barramentos PCI e AGP. Ambos usam transferência em 32 bits, mas
enquanto o PCI geralmente funciona a 33 MHz e suporta um máximo de 132 MBps, o
AGP roda a 66 MHz e a velocidade de até 528 MBps. Outra grande diferença
impactante na performance, é como cada barramento transfere dados e endereços.
O PCI multiplexa os dois como 1 string, mas o AGP, opcionalmente implementa
tecnologia de-multiplexadora para transferências concorrentes (com o uso de 8
linhas de endereço extras). Isto permite que o chip gráfico faça
requisições de endereço e dados ao mesmo tempo que continua movendo dados.
Acelerador Gráfico:
O chip de acelerador gráfico pega informações da memória de vídeo, formata
e envia para o vídeo. Muitas operações podem ser feitas pela CPU ou pelo
acelerador gráfico, como por exemplo desenhar uma linha ou um arco, ou
preencher uma área. Quando estas operações são realizadas pelo acelerador
por hardware elas são feitas mais rápido e liberam a CPU para realizar outras
operações.
Gráfico 2D/3D e OpenGL:
OpenGL é uma versátil biblioteca de funções gráficas padrão da indústria,
incluindo desde simples diagramas 2D até renderizações superfícies complexas
em 3D. O OpenGL provê capacidade gráfica avançada que são necessárias
quando a visualização de dados em 3D é importante.
A API do OpenGL endereça uma grande variedade
de técnicas de renderização como mapeamento de textura (a capacidade de
aplicar uma imagem em uma superfície gráfica), anti-aliasing, transparências,
neblina, luzes (capacidade de calcular a colorização quando diferentes modelos
de luzes são aplicados em uma superfície a partir de uma ou mais fonte de
luz), sombreamento (habilidade de calcular efeitos de sombra quando a luz incide
sobre uma superfície através de um angulo que resulta em cores diferentes ao
longo da superfície), efeitos de movimento e transformações.
Se o seu subsistema de vídeo não contém um
chip gráfico que suporte chamadas de funções da API OpenGL, então as
funções terão que ser realizadas por software, o que comprometerá a
performance.
CONCLUSÃO:
Bom, vimos uma série de informações e conceitos sobre o subsistema de vídeo
do seu micro, mas é sempre bom lembrar que sempre haverão lançamentos,
novidades, e novas tecnologias endereçadas a melhorar cada vez mais a
performance do seu sistema.