.:: CONTINUACIÓN ::.
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HARDWARE:
(CON EL SOFTWARE)
Ø
TARJETA GRÁFICA (GPU):
Las imágenes que ve en su monitor están hechas de pequeños
puntos llamados píxeles. En la configuración de resolución más común, una
pantalla muestra más de un millón de píxeles y la computadora tiene que decidir
qué hacer con cada uno para crear una imagen. Para hacer esto, necesita un
traductor, algo para tomar datos binarios de la CPU y convertirlos en una
imagen que pueda ver. A menos que una computadora tenga capacidad gráfica
incorporada en la placa base ,
esa traducción se realiza en la tarjeta gráfica .
El trabajo de una tarjeta gráfica es complejo,
pero sus principios y componentes son fáciles de entender.
La tarjeta gráfica
realiza esta tarea utilizando cuatro componentes principales:(A nivel de hardware)
- Una conexión de placa base para
datos y poder.
- Un procesador para
decidir qué hacer con cada píxel en la pantalla.
- Memoria para contener información sobre cada píxel y almacenar temporalmente
imágenes completadas
- Una conexión de monitor para
que puedas ver el resultado final.
Con semejanza a una “placa base (Tarjeta madre)”,
una tarjeta gráfica contiene
circuito impreso que alberga su propio procesador y una memoria (VRAM). También
contiene un chip integrado de sistema de entrada /
salida (BIOS), que almacena la configuración de la tarjeta y realiza
diagnósticos en la memoria, entrada y salida en el inicio.
Las tarjetas gráficas o chips
integrados actuales son fabricadas con una programación especial, y tecnologías
que satisfagan las exigencias y requerimientos modernos para la virtualización
y ejecución de gráficos avanzados; por lo tanto, una de las características a nivel visual de éstos dispositivos son:
·
Filtro Anti-alias (Anti-Aliasing) de escena completa (FSAA):
que suaviza los bordes de los objetos en 3D.
·
Filtrado anisotrópico (AF): que hace que las imágenes se
vean más nítidas
A medida que la GPU crea o procesa imágenes, necesita un lugar para guardar
información e imágenes completas. Utiliza la memoria VRAM de la tarjeta para este propósito,
almacenando datos sobre cada píxel, su color y su ubicación en la
pantalla. Parte de la VRAM también puede actuar como un búfer de
cuadros, lo que significa que mantiene las imágenes completadas hasta que
es hora de mostrarlas. Por lo general, la VRAM de video funciona a
velocidades muy altas y tiene un puerto doble, lo que significa que
el sistema puede leer y escribir en él al mismo tiempo.
La VRAM se conecta directamente al “convertidor de digital a analógico”: llamado RAMDAC (o simplemente DAC). Este convertidor, también llamado RAMDAC, convierte la imagen en una “señal analógica” que el monitor puede usar. Algunas tarjetas tienen múltiples RAMDAC, que pueden mejorar el rendimiento y admitir más de un monitor.
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Ø RAMDAC (Convertidor
Digital-a-Analógico de Memoria de Acceso Aleatorio):
El RAMDAC
envía la imagen final al monitor a través de un cable. Veremos esta
conexión y otras interfaces en la siguiente sección.
La VRAM se conecta directamente al convertidor de digital a
analógico, llamado DAC. Este convertidor, también llamado RAMDAC,
convierte la imagen en una señal analógica que el monitor puede usar. El RAMDAC envía la imagen final al monitor a través de un cable.
La frecuencia de RAMDAC determina la frecuencia de actualización (número de imágenes por
segundo, expresada en Hertz - Hz) que la tarjeta gráfica puede admitir.
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Ø PROCESADOR (Microprocesador - CPU):
Cuando en la computadora un usuario ejecuta programas en el software
principal (Sistema operativo), la información respectiva (como el
funcionamiento, tareas a realizar, etc…) de esos programas son trasladados a la
memoria RAM en forma de señales eléctricas codificadas en números binarios y
operaciones matemáticas complejas (donde son almacenadas temporalmente), de la
cual el “procesador” reconoce e interpreta como “instrucciones” que procesa.
La “Memoria cache”
evita que la memoria RAM sea usada innecesariamente. Cuando se accede por
primera vez a un dato, se hace una copia en la caché; los accesos siguientes se
realizan a dicha copia, haciendo que sea menor el tiempo de acceso medio al
dato. Cuando el microprocesador necesita leer o escribir en una ubicación en
memoria principal, primero verifica si una copia de los datos está en la caché;
si es así, el microprocesador de inmediato lee o escribe en la memoria caché,
que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria
principal.
La CPU y
la placa base de la
computadora también juegan un papel importante, ya que una tarjeta gráfica
muy rápida no puede compensar la incapacidad de una placa base para entregar
datos rápidamente. Del mismo modo, la conexión de la tarjeta a la placa
base y la velocidad a la que puede obtener instrucciones de la CPU afectan su
rendimiento.
Tanto la CPU como la GPU se rigen por el software
del sistema operativo mediante los controladores respectivos de ambas, y de las
instrucciones emitidas por el usuario, tareas programadas o programas
automáticos.
Cuando un software con
requerimientos gráficos es ejecutado, la CPU recibe las instrucciones
secuenciales (indicadas por la DRAM) de que debe procesar -como la renderización de una imagen 3d-, para luego emitir ésta
información a la GPU, donde ésta se encargará
de procesar específicamente la información “GRÁFICA”; lo que concierne un
balance entre el trabajo de éstos dos dispositivos.
FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE LOS PROCESADORES (Actuales):
- El microprocesador capta las
instrucciones del nivel 1 (L1) de la Cache y las decodifique previamente.
- Almacenar instrucciones pre-decodificadas en una
cola.
-
Decodificar
instrucciones en unidades más pequeñas llamadas micro-operaciones. Este
proceso es ayudado por el micro-código ROM.
- Almacenar micro-operaciones
decodificadas en una cola de asignación.
- Ejecutar micro-operaciones. Esto
se realiza mediante el motor de ejecución (a menudo fuera de orden) que incluye
un programador y una estación de reserva (RS). El RS tiene varios puertos
de ejecución que están vinculados a unidades de ejecución (UE). Esos EU (o
ALU) pueden realizar muchas tareas que involucran operaciones de enteros, vectores,
puntos flotantes y carga / almacenamiento.
- Escriba datos en una tienda o
búfer de reenvío que, a su vez, los moverá en el caché de nivel 1 (L1). Los
datos finalmente volverán a L2, L3 y RAM después de varios ciclos.
-
Un gran caché de
Nivel 3 compartido que se divide en pequeños segmentos para cada uno de los
núcleos. Por ejemplo, un Intel Core i7-7700 tiene 8MiB de L3 que se divide
en cuatro porciones de 2MiB para cada uno de los cuatro núcleos.
-
Un tejido de datos de
procesador común o de interconexión que une cada uno de los segmentos L3 del
núcleo (o del grupo del núcleo a L3). Algunos ejemplos son: Interconexión
en anillo para Intel, Infinity Fabric para AMD y Dynamic IQ Shared Unit (DSU)
para SoC ARM.
-
Una unidad de
procesamiento de gráficos (GPU) que también está vinculada a la interconexión /
tejido.
-
Controlador de
memoria para interactuar con la DRAM y un controlador PCI Express (o I / O) que
proporciona una serie de carriles PCI Express (a menudo 20–24). Se
reservan varios carriles (~ 4) para la interconexión punto a punto que conecta
el SoC del procesador al concentrador del controlador del conjunto de chips /
plataforma. Si un microprocesador tiene 24 vías, 16 pueden reservarse para
gráficos externos, 4 para la CPU <-> Chipset link y otros 4 para
almacenamiento PCIe (NVME SSD).
-
Un motor de
visualización que contiene tubos de visualización para salida digital (HDMI,
DP, DVI-D).
-
Un motor multimedia
que consta de procesadores de señal digital (DSP), procesadores de señal de
imagen (ISP), códecs de hardware (para codificar y decodificar secuencias de
audio y video). Tenga en cuenta que algunos SoCs pueden tener un módem LTE y
comunicaciones inalámbricas (WiFi y BT). integrado.
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