Aula 11 – Placas controladoras de

Vídeo (II)Professor: Marcos Eloi Basilio

Chipset de controle• As placas controladoras de vídeo têm as seguintes características

principais:• ▪ chipset de controle;• barramento de conexão à placa-mãe;• memória.• As placas de vídeo possuem chips ou até processadores com a função

de controlar os dados que saem da placa de vídeo e definir as resoluções máximas que serão mostradas no vídeo, assim como a velocidade com que• os dados serão lidos na memória e transferidos para o monitor

• . A qualidade da placa de vídeo é determinada, entre outros • fatores, principalmente pelo tipo de controlador de vídeo que está

acoplado a ela.• Assim como acontece com a placa-mãe, nem sempre o controlador

(chipset) é do mesmo fabricante que a placa. Quando o• driver de controle da placa de vídeo é instalado deve ser observada a

marca do chip de controle, mesmo que a placa tenha sido produzida por outro fabricante; deve ser utilizado o driver de controle do fabricante do chip. Para que seja identificado o chip de controle em uma placa de vídeo basta olhar no seu manual ou simplesmente• olharmos a própria placa, pois o chip de controle é o maior circuito

que se encontra na placa de vídeo.

• A velocidade de comunicação entre a memória de vídeo e o controlador de vídeo é definida pelo barramento de comunicação interno da interface de vídeo. Esta velocidade pode ser expressa em bits, sendo encontradas placas de 64, 128 ou 256 bits, ou pode ser expressa em MHz, ou seja, sua velocidade de clock. É possível até executar o overclock em alguns tipos de interfaces de vídeo a fim de aumentar o seu desempenho no que diz respeito à comunicação entre controlador e a memória de vídeo.

• Exemplo de placa de vídeo, com seus componentes principais• Barramentos de comunicação • Com a evolução dos padrões de comunicação de vídeo, os

barramentos de comunicação com a placa-mãe também• evoluíram, acompanhando o avanço tecnológico das placas de vídeo

que exigiam cada vez mais velocidade. Os micros atuais possuem basicamente apenas dois tipos de interface para comunicação de• vídeo: PCI e AGP.

• Barramento PCI• A partir da família de microprocessadores Pentium, tornou-se comum

o uso do barramento PCI para placas de vídeo. O barramento• PCI pode ser de 32 ou 64 bits (notar que o barramento interno da

placa controladora pode chegar até 256 bits, mas apenas• na comunicação entre o controlador e a memória de vídeo).• Exemplo

• Exemplo de placa de vídeo com barramento PCI, conector SVGA• Barramento AGP• O barramento AGP (Accelerated Graphics Port) foi criado para

atender às grandes velocidades exigidas por placas de vídeo (principalmente para vídeo 3D) que não eram suportadas pelo barramento PCI.• De maneira geral, placas de vídeo AGP são mais rápidas que as PCI,

quando se consideram controladores e memória de vídeo equivalentes.

• Exemplo de placa de vídeo com barramento AGP, conectores SVGA, S-Vídeo e DVI• Barramento PCI Express• Slot do tipo PCI Express: (também conhecido como PCIe ou PCI-EX) é

o padrão de slots para placas de PCs, criada pela Intel.• Sucessor do AGP e do PCI. Sua velocidade vai de 1x até 32x. Mesmo a

versão 1x consegue ser duas vezes mais rápido que o PCI tradicional. No caso das placas de vídeo, um slot PCI Express 16x é duas vezes• mais rápido que um AGP 8x, as velocidades típicas do barramento

PCI-E em relação ao AGP são:

• AGP 1x: 266 MBps ------- -- PCI Express 1x: 250 MBps• ▪ AGP 2x: 532 MBps ------- -- PCI Express 4x: 1000 MBps• ▪ AGP 4x: 1064 MBps -------- PCI Express 8x: 2000 MBps• ▪ AGP 8X: 2128 MBps -------- PCI Express 16x: 4000 MBps

• Exemplo de placa de vídeo com barramento AGP, conectores SVGA, S-Vídeo e DVI • Vídeo on-b• As placas de vídeo vão conectadas à placamãe através dos

barramentos de comunicação (slots de expansão) e, em algumas• placas-mãe, o vídeo é on-board, ou seja, a interface de vídeo já vem

integrada aos circuitos da mainboard. A vantagem disto• é que o custo final do equipamento cai bastante.• A maioria dos vídeos on-board é de baixa qualidade, utiliza o próprio

chipset de controle da placa-mãe e usa a memória RAM• do sistema como memória de vídeo. O problema disso é que estes

tipos de vídeo apresentam baixo desempenho.

• Porém, há casos em que são utilizados na placa de vídeo on-board chipsets de controle equivalentes a de placas externas, e até uma• memória própria; nestes casos a performance pode ser bastante

superior.• Ao se deparar com um anúncio de venda de um computador dizendo

que ele possui vídeo integrado e/ou memória de vídeo • compartilhada, isto significa que a placa de vídeo é on-board e utiliza

a memória do sistema para funcionar. Para a maioria dos usos domésticos ou comerciais (acesso internet, sistemas administrativos), esta opção é aceitável. • Em caso de utilização para aplicações gráficas avançadas ou jogos• que exigem interface gráfica avançada, placa de vídeo externa é

recomendável.

• Alguns fatores que devem ser observados na escolha de uma placa de vídeo são:• quantidade de memória de vídeo e tecnologia empregada na

fabricação da memória;• driver utilizado pelo sistema operacional para o funcionamento da

interface de vídeo;• controlador ou chipset utilizado pela placa de vídeo;• ▪ tamanho do barramento entre o controlador de vídeo e a memória

de vídeo;• ▪ tipo de barramento utilizado (PCI, AGP ou PCI Express);• Dica: Mesmo que o usuário possua uma placa de vídeo on-board, esta

placa pode ser desabilitada, permitindo a instalação de uma placa externa, ou seja, em um dos slots de expansão, caso haja slots disponíveis.

• O vídeo on-board pode ser desabilitado normalmente de quatro maneiras, dependendo do modelo da placa-mãe:• jumpers na placa-mãe;• setup da BIOS;• trocando a posição do pente de memória RAM do banco 1 para outro• qualquer, pois quando a memória de vídeo é compartilhada

normalmente é o banco 1 de memória que envia memória para o funcionamento do vídeo;• desabilitando a placa controladora de vídeo pelo gerenciador de

dispositivos do Windows.

• Placas aceleradoras e vídeo 3D• Ter uma placa de excelente resolução e com capacidade de exibir imagens

de muitas cores é um dos pré-requisitos para qualquer computador hoje, já que praticamente tudo está ligado à imagem.• As placas aceleradoras de vídeo têm como objetivo alterar mais

rapidamente as imagens da tela. Para isso, executam funções• que originalmente eram da CPU, como por exemplo:• movimentação de ícones;• ▪desenho do cursor;• figuras geométricas básicas, inclusive o preenchimento da área interna;• janelas e caixas, no sistema Windows, inclusive a movimentação, quando o• usuário as arrasta;

• redesenhar gráficos e imagens que já estavam na tela, em operações de alteração de dimensões, rotações de figuras, etc.• Pode-se dizer, então, que a função de uma placa de vídeo

aceleradora ou 3D é auxiliar para o processador na exibição de imagens• tridimensionais, que são formadas por inúmeros polígonos, sobre os

quais são aplicadas texturas. Para o computador mostrar uma imagem em 3D, seja em um jogo, seja numa aplicação gráfica, é necessário que o programa mantenha na memória a localização dos inúmeros polígonos que compõem esta imagem, juntamente• com as texturas que serão aplicadas sobre eles. É este uso de

polígonos que torna uma imagem tridimensional.

• Exemplo de uma imagem em 3D• As placas aceleradoras possuem um processador acoplado, que se

encarrega de processar a imagem, serviço que antes era• executado pelo processador do sistema.• Este processador normalmente é desenvolvido somente para esta

função e por isto é muito mais rápido que o processador do sistema, fazendo com que o desempenho de vídeo aumente muito. Outra• vantagem é que estas placas são projetadas para alcançar grandes

velocidades de comunicação entre o controlador e a memória do sistema.

• Dica: Para um funcionamento correto de uma placa aceleradora de vídeo, é preciso que os drivers necessários estejam corretamente• instalados, assim como os recursos requeridos relacionados ao

sistema operacional, tais como DirectX ou OpenGL, por exemplo.• A escolha de uma placa aceleradora ou 3D deve ser feita

principalmente com base no chipset (controlador de vídeo) que a placa usa. Pode-se citar alguns chipsets ou processadores• de placas de vídeo de qualidade, como nVidia Riva 128, 3Dfx Voodoo• Graphics, 3Dfx Voodoo Graphics 2, Intel i740, entre outras.• Alguns fabricantes famosos de chips para controladoras 3D são 3Dfx,

nVidia, S3, Matrox, Rendition, Videologic, 3Dlabs,• Creative, entre outras.

• Placas 3D de última geração são capazes de processar duas texturas ao mesmo tempo e às vezes trabalham com um esquema• de compressão de texturas, já que com texturas muito grandes o

tráfego de dados pelo barramento pode ficar muito intenso, diminuindo o desempenho. • A seguir, algumas terminologias relacionadas ao vídeo 3D:• DirectX - é um aplicativo ou driver do Windows voltado para

programas com conteúdo multimídia. Segundo a Microsoft, ele oferece o primeiro conjunto completo de ferramentas que permite acessar a flexibilidade multiplataformas da Internet e as poderosas capacidades de multimídia do PC.• Direct3D - é um aplicativo do DirectX utilizado especificamente para

gráficos 3D. O Direct3D é muito utilizado por jogos e outras aplicações 3D.

• OpenGL - é um padrão de interface de programação suportado por vários sistemas operacionais utilizado em computação gráfica 2D e 3D. Muitos jogos usam este tipo de aplicação.• PCI Express - o PCI Express é uma conexão de alta velocidade entre o

chipset do sistema e o chip gráfico, destinada a aumentar a qualidade, a taxa de quadros por segundo e a interatividade de• aplicativos 3D, assim como otimizar o custo do equipamento. A• característica-chave do PCIe é sua interface de alta velocidade com a• memória principal (RAM).• Taxa de Blit (Blit Rate) - o processo de copiar uma seqüência de dados da• memória principal do PC para a placa de vídeo é chamado de Blitting, e a• velocidade dessa operação é a taxa de blit.

• Taxa de Preenchimento (Fill Rate) – é a medida de quantos pixels uma placa 3D pode desenhar em um segundo.• Polígono - na maioria dos aplicativos 3D os objetos são feitos de

polígonos dispostos em uma variedade de maneiras,• de modo a criar uma imagem realista; centenas ou milhares de• polígonos são necessários para um único objeto 3D, criando uma

enorme quantidade de dados a serem gerados e manipulados.• Pixel -PI(X)cture ELement (Elemento de Imagem) - é a menor

unidade de• gráficos gerada por um adaptador de vídeo, geralmente do tamanho

de uma cabeça de alfinete. Pixels podem possuir praticamente qualquer cor, dependendo das capacidades do adaptador.

• Malha - é o termo utilizado para um objeto ou cena 3D, assim denominado por possuir a aparência de fios entrelaçados• (como em uma rede).• ▪ Renderização - é o processo pelo qual o computador interpreta

todos os dados dos objetos e iluminação e cria uma imagem finalizada, vista pela perspectiva escolhida.• Mapeamento MIP - técnica que melhora a qualidade de imagem de

objetos 3D distantes. Mapas MIP são texturas múltiplas com diferentes resoluções, que representam a textura quando vista de distâncias variadas e são substituídas na textura conforme o ponto de vista se aproxima (ou se afasta) do objeto; esse recurso evita que objetos distantes tenham uma aparência caótica.

• Filtragem bilinear e trilinear – técnica que evita o efeito "pixelated" (aparência de mosaico, ou em blocos) nas texturas,• o que pode se tornar especialmente óbvio quando o observador se• aproxima de um objeto com mapeamento de textura, tal como uma• parede; esse recurso suaviza a textura, colorindo cada pixel com uma

média ponderada dos valores das cores dos quatro pixels ao redor.• ▪ Anti aliasing - as imagens digitais são constituídas por uma matriz

de pontos, as linhas que não são perfeitamente horizontais ou verticais podem criar objetos com linhas serrilhadas (com a• aparência de uma escada). O anti aliasing reduz esse efeito,

preenchendo os pixels nas regiões serrilhadas com cores intermediárias entre a cor da linha e a cor de fundo, suavizando as bordas e tornando a linha mais fluída.

• Buffer Z - é um recurso que serve para coordenar a posição de objetos no espaço 3D. Em vez de armazenar apenas a posição de um pixel (x,y), o buffer z armazena também a profundidade.• Quanto a imagens ou placas 3D, também é comum a menção de

outros atributos tais como sombreamento, texturização, iluminação,• brilho, entre outros. Na figura a seguir é mostrada uma placa

aceleradora padrão PCi Express. Pode-se perceber que ela possui um cooler, dado o aquecimento do(s) processador(es) de vídeo. Na montagem de um micro, deve ser considerada a• necessidade de ventilação não somente da placa-mãe, mas de

qualquer outra placa que seja crítica quanto ao aquecimento,• tal como placas aceleradoras de vídeo.

• Placa aceleradora de vídeo PCI-Express Sapphire ATI HD3870• Instalação e configuração da placa de vídeo• A instalação da placa de vídeo é extremamente simples, basta

conectá-la a um slot livre da placa-mãe, ligar o monitor à placa• de vídeo e tudo estará funcionando. Ao instalar o Windows 9x, ME ou

XP, por exemplo, a placa será automaticamente detectada• e os drivers apropriados podem ser instalados, que darão acesso a

todos os seus recursos. Normalmente os drivers de controle da placa de vídeo vêm em disquetes ou CD-ROM que acompanham a placa. Somente com o driver de controle corretamente instalado é que são utilizáveis todos os recursos da placa como cores e resoluções máximas oferecidas, assim como os recursos de aceleração gráfica.

• Caso a placa não seja detectada automaticamente, é possível que ela esteja danificada ou mal plugada ao slot de expansão, e em casos de vídeo on-board deve ser verificada a existência de jumpers para• habilitar ou desabilitar o funcionamento da placa.• Pode-se verificar qual é o driver que está controlando a placa de

vídeo através da opção Sistema no painel de controle do Windows 9x, ME, XP ou Vista, na opção• Gerenciador de Dispositivos, selecionando a opção Adaptador de

Vídeo e clicando em Propriedades. Na próxima tela basta clicar na opção Driver; nesta tela pode ser feita a atualização ou remoção do• driver de controle de vídeo:

• Instalação/Remoção de driver de placa controladora de vídeo no Windows Vista Placa de TV e captura de vídeo• A placa de TV permite que o micro funcione normalmente com o

monitor de vídeo padrão VGA e permite que seja conectada a ela uma antena para recepção de canais de TV, inclusive TV a cabo. A vantagem é que esta placa é mais barata que um televisor• comum, e como o próprio monitor de vídeo é utilizado para assistir, a

TV conta com uma resolução bem melhor que a dos televisores comuns. A instalação de uma placa de TV é feita da mesma forma como a de uma placa de vídeo qualquer, já que basicamente a única diferença é que esta placa capta as frequências dos canais de TV.

• Placa de TV e seus conectores para o monitor e entrada para a antena• Sites de alguns fabricantes de placas de vídeo • 3dfx - http://www.3dfx.com• ABIT - http://www.abit.com.tw• AccelGraphics - http://www.es.com• Crystal Semiconductor - http:// www.crystal.com• Cirrus Logic - http://www.cirrus.com• Diamond Multimedia - http:// www.diamondmm.com• Digital Video Arts - http://www.dval.com

• Hercules - http://www.hercules.com• Intel - http://www.intel.com• Macronix - http://www.macronix.com• Matrox - http://www.matrox.com• NEC - http://www.nec.com• NVIDIA - http://www.nvidia.com• Pinnacle Systems - http:// www.pinnaclesys.com• Prolink - http://www.prolink-usa.com• S3 - SONICblue - http:// www.s3graphics.com• SiS - http://www.sis.com• Trident - http://www.tridentmicro.com• VideoLogic - http://www.videologic.com

• Atividades• 1. Qual é a função do chipset de controle (controladora de vídeo) nas

placas de vídeo mais modernas?• 2. Quais são os tipos de barramento de comunicação utilizados em

placas de vídeo mais novas?• 3. Quais são os fatores que se deve observar em uma placa de vídeo

ao se adquirir uma nova?• 4. Qual é a principal função de uma placa aceleradora de vídeo ou

3D?