placas de video

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INSTITUTO SUPERIOR DE TRANSPORTES E COMUNICAÇÕES 
 
Licenciatura em Engenharia Informática e de Telecomunicações 
 Departamento de Tecnologias de Informação e Comunicação 
Arquitectura e Tecnologia dos Computadores 
 
 
 
Nome: Yuran Saraiva 
Turma: LEIT 12 
Tema: Placa de vídeo 
Docente: Dr. Rafael Mpfumo (Responsável) 
 Eng. Nooro Dauto 
 
 
 
 
 
Introdução 
Depois do processador, memória e HD, a placa de vídeo é provavelmente o componente mais importante do 
PC, especialmente para computadores voltados à jogos, e geralmente é um dos componentes mais caros 
do seu PC. No presente trabalho de investigação, explicarei o que é uma placa gráfica, quais são suas 
funções, caracteristicas, um pouco da sua história entre outros aspectos relacionados a esse importante 
componente do PC. 
 
 
 
 
 
 
O que é uma placa gráfica? 
A placa gráfica é a peça do seu computador responsável por gerar as imagens que você vê na tela, seja 
essa página da web, um documento no Word ou mesmo um filme ou um game. Essa peça também é 
conhecida como unidade de processamento gráfico (ou GPU), e pode variar de "gráficos integrados" 
simples, que fazem parte da placa-mãe ou do processador, a placas de expansão maiores e mais 
poderosas. 
Essas placas de expansão - geralmente chamadas de placas "dedicadas" - são capazes de executar tarefas 
mais poderosas do que as placas gráficas integradas, como gráficos de jogos, renderização acelerada de 
vídeo ou até mesmo trabalhos não gráficos, como mineração de bitcoin. 
O uso de uma placa gráfica dedicada custa mais consumo de energia, mais calor e mais espaço no 
computador, e é por isso que raramente elas são utilizadas em ultrabooks. 
Componentes básicos de uma placa 
Uma placa de processamento gráfico é composta por cinco itens principais: processador, memória, 
ventilador e dissipador de calor, além de conexão com a placa-mãe. 
Um processador de uma placa gráfica é semelhante a um processador normal de computador, porém 
desenvolvido especificamente para o processamento de imagens. Os processadores de uma placa de vídeo 
geralmente utilizam filtros para suavizar extremidades de objetos tridimensionais, além de filtros para 
aperfeiçoar detalhes das imagens. 
 
Funcinamento da placa de vídeo 
A CPU, trabalhando em conjunto com as aplicações de softwares, envia informação à placa de vídeo 
sobre a imagem que deseja desenvolver, que então define como utilizar os pixels na tela para criar a 
imagem. Isso então envia aquela informação ao monitor através de um conector (cabo), tornando a 
informação inicial visível aos olhos. Criar uma imagem de dados binários é um processo exigente. Por 
exemplo, para fazer uma imagem em 3D, a placa gráfica primeiro cria algo como uma armação de arame 
de linhas retas. Em seguida, ele rasteriza a imagem (preenche os restantes dos pixels) e adiciona 
iluminação, textura e cor. Para os jogos de ritmo rápido, o computador tem que passar por este processo 
cerca de 60 (sessenta) vezes por segundo. Sem uma placa de vídeo para realizar os cálculos necessários, a 
carga de trabalho seria demais para o computador. 
As placas de vídeo realizam esta tarefa utilizando 4 componentes: 
– A conexão da placa mãe para os dados e energia; 
– O processador para decidir o que fazer com cada pixel na tela; 
– Memória para manter as informações sobre cada pixel e para armazenar temporariamente as imagens 
concluídas; 
– A conexão de uma tela para visualizar o resultado final. 
https://www.oficinadanet.com.br/placa-mae
https://www.oficinadanet.com.br/bitcoin/20394-como-minerar-bitcoins-passo-a-passo
 
 
 
A história das placas gráficas 
A história das placas gráficas começa no final dos anos 60, quando as impressoras não eram mais usadas 
como elemento principal da tela, e os monitores entraram em cena. As primeiras placas gráficas eram 
capazes apenas de exibir uma resolução de 40 x 25 pixels monocromáticos, até o aparecimento dos 
primeiros chips gráficos dedicados. 
No início, as placas gráficas vendidas eram de 80 colunas, que adicionavam um modo de texto de até 80 x 
25 caracteres (não pixels), principalmente para o software CP/M. Em seguida, chegaram os famosos PCs 
IBM, que popularizaram o design "intercambiável" de placas gráficas. O mais difundido foi o MDA 
(Monochrome Display Adapter) criado pela IBM em 1981. Esse gráfico tinha uma memória gráfica de 4 
KB, e foi capaz de representar até 25 linhas de texto de 80 caracteres cada no monitor. 
O PCI removeu o gargalo da interface anterior (ISA) e os primeiros adaptadores 3D profissionais (S3 
ViRGE) começaram a se desenvolver. Iniciou-se a fabricação maciça de gráficos para soquetes PCI, e a 
partir daí, a indústria evoluiu como a conhecemos hoje. 
 
Características de uma GPU 
Para que as imagens possam ser geradas, a GPU trabalha executando uma sequência de etapas, que 
envolvem elaboração de elementos geométricos, aplicação de cores, inserção de efeitos e assim por 
diante. Essa sequência, de maneira bastante resumida, consiste no recebimento pela GPU de um conjunto 
de vértices (o ponto de encontro de dois lados de um ângulo); no processamento dessas informações para 
que elas obtenham contexto geométrico; na aplicação de efeitos, cores e afins; e na transformação disso 
tudo em elementos formados por pixels (um pixel é um ponto que representa a menor parte de uma 
imagem), processo conhecido com rasterização. O passo seguinte é o envio dessas informações à 
memória de vídeo (frame buffer) para que então o conteúdo final possa ser exibido na tela. 
 
As GPUs podem contar com vários recursos para a execução dessas etapas, entre eles: 
pixel Shader: shader é um conjunto de instruções utilizado para o processamento de efeitos de 
renderização de imagens. Pixel Shader, portanto, é um programa que trabalha com a geração de efeitos 
com base em pixels. Esse recurso é amplamente utilizado em imagens 3D (de jogos, por exemplo) para 
gerar efeitos de iluminação, reflexo, sombreamento, etc; 
Vertex Shader: semelhante ao Pixel Shader, só que trabalha com vértices em vez de pixels. Assim sendo, 
Vertex Shader consiste em um programa que trabalha com estruturas formadas por vértices, lidando, 
portanto, como figuras geométricas. Esse recurso é utilizado para a modelagem dos objetos a serem 
exibidos; 
Render Output Unit (ROP): basicamente, manipula os dados armazenados na memória de vídeo para que 
eles se "transformem" no conjunto de pixels que formará as imagens a serem exibidas na tela. Cabe a 
essas unidades a aplicação de filtros, efeitos de profundidade, entre outros; 
 
 
 
Texture Mapping Unit (TMU): trata-se de um tipo de componente capaz de rotacionar e redimensionar 
bitmaps (basicamente, imagens formadas por conjuntos de pixels) para aplicação de uma textura sob uma 
superfície. 
Esses recursos são utilizados pelas GPUs em componentes cujas quantidades variam de modelo para 
modelo. Você viu acima, por exemplo, que há unidades para Vertex Shaders e unidades para Pixel 
Shaders. A princípio e dependendo da aplicação, esse esquema se mostra vantajoso. No entanto, pode 
haver situações onde unidades de um ou outro faltem, gerando um desequilíbrio que prejudica o 
desempenho. Para lidar com isso, vários chips gráficos mais atuais utilizam stream processors, isto é, 
unidades que podem assumir tanto a função de vertex Shaders quanto de Pixel Shaders, de acordo com a 
necessidade da aplicação.