Chipsets

Assim como no caso das placas mãe, o componente principal de uma placa de vídeo é o chipset, neste caso o chipset de vídeo. É ele quem comanda todo o funcionamento da placa e determina seus recursos e desempenho. É comum um mesmo chipset de vídeo ser usado em várias placas de vídeo de vários fabricantes diferentes. Por usarem mesmo processador central, todas estas placas possuem basicamente os mesmos recursos e o mesmo desempenho (considerando modelos com a mesma quantidade de memória). Normalmente, as únicas diferenças entre elas são a quantidade de memória RAM e a presença ou não de acessórios como saída de vídeo.

Por exemplo, inúmeras placas atualmente usam os chipsets GeForce MX da Nvidia. Algumas possuem saídas para dois monitores, outras para apenas um. Algumas trazem 32 MB de memória, outras 64 MB, e assim por diante.

Existem diferenças enormes entre duas placas equipadas com chipsets diferentes, mas diferenças mínimas entre placas equipadas com o mesmo chipset. Por isso, vou descrever primeiramente os chipsets de vídeo usados, e em seguida apenas o que muda entre as placas que o utilizam.

Desempenho básico
Os factores que determinam o desempenho de uma placa de vídeo são bem parecidos com os que determinam o desempenho de um processador: a frequência de operação, o número de operações executadas por ciclo, a largura do barramento de acesso à memória de vídeo, a quantidade de memória e o barramento utilizado (PCI, AGP, AGP 2x, etc.). Somando todos estes factores, temos a potência bruta da placa, o desempenho efectivo vai depender também dos recursos 3D utilizados e dos drivers de vídeo.

Uma placa que execute mais funções, terá um desempenho em termos de quadros por segundo inferior ao de outra placa semelhante mas que executa um número menor de funções 3D, mas por outro lado, terá uma qualidade de imagem superior. Ou seja, além da “potência” da placa é preciso levar em conta também como seus recursos serão utilizados. É como dois carros do mesmo modelo, um com o ar condicionado ligado e outro com ele desligado.

Que tal uma explicação mais detalhada?

Frequência de operação: Cada chipset de vídeo tem uma frequência própria de operação, medida em milhões de ciclos por segundo (MHz). Esta frequência não tem nada a ver com a frequência do processador, da placa mãe, ou mesmo do barramento PCI ou AGP a que a placa está conectada. Como no caso de um processador, quanto mais ciclos por segundo, maior é o poder de processamento do chipset de vídeo.

Pixels por ciclo de clock: Assim como existem processadores capazes de executar mais de uma instrução por ciclo de clock, existem casos de chipsets de vídeo capazes de processar mais de um pixel em cada ciclo de clock. Enquanto chipsets mais antigos, como o Riva 128 e o Voodoo processam apenas 1 pixel por ciclo, chipsets mais recentes, como o Riva TnT2 processam 2 pixels por ciclo. Temos também casos de chipsets que processam 4 pixels por ciclo, como o Nvidia GeForce.

Fill Rate: Multiplicando o número de pixels processados por ciclo pelo número de ciclos por segundo, temos o fill rate, que é o número total de pixels que a placa pode gerar por segundo. Este valor é medido em “megapixels”, ou milhões de pixels por segundo. Numa Viper v770 por exemplo, onde o chipset processa 2 pixels por ciclo e trabalha a 150 MHz, teremos um fill rate de 300 megapixels.

Veja que o que interessa neste caso é o valor do fill rate, não a freqüência de operação. O Nvidia GeForce (a primeira versão) por exemplo, trabalha a apenas 120 MHz, mas em compensação processa 4 pixels por ciclo, atingindo um fill rate de admiráveis 480 megapixels por segundo. O fill rate está diretamente ligado ao número de quadros por segundo que a placa será capaz de gerar. 

Outro dado relacionado com o fill rate que você encontrará nas especificações das placas é a quantidade de “texels” ou seja, a quantidade de texturas que a placa é capaz de aplicar. “Texel” é um termo semelhante a “pixel” ou seja, um dos pontos que forma uma imagem, porém, o termo “pixel” é usado para se referir à imagem mostrada no monitor, enquanto “texel” é usado para se referir aos pontos que compõe as texturas que serão aplicadas nos polígonos. Em placas que não suportam o recurso de single pass multitexturing, o número de texels por segundo é o mesmo que o número de pixels por segundo, enquanto numa placa que suporta o recurso de single pass multitexturing ele é o dobro, já que a placa será capaz de aplicar duas texturas a mesmo tempo. Numa Voodoo Banshee por exemplo, placa que não suporta o recurso de single pass multitexturing, temos um fill rate de 100 megapixels e 100 megatexels por segundo enquanto numa Voodoo 2, que suporta o single pass multitexturing, sendo capaz de aplicar duas texturas ao mesmo tempo, temos um fill rate de 90 megapixels e 180 megatexels, ou seja, 90 milhões de pontos de imagem ou 180 milhões de pontos de texturas.

Poder de processamento (Polígonos por segundo): Outro factor determinante na performance final da placa é a quantidade de polígonos que podem ser desenhados por segundo. Quanto maior for o número de polígonos que a placa é capaz de gerar por segundo, maior será o desempenho da placa, especialmente em jogos com gráficos mais detalhados. Ao contrário do fill rate, este recurso não tem uma ligação directa com a frequência de operação.

Barramento da memória: Outro factor importante é a largura do barramento de comunicação com a memória RAM. Quanto mais largo o barramento mais rápidas serão as transferências de dados entre o chipset e a memória de vídeo e consequentemente maior será o desempenho da placa.
Nas placas de vídeo 3D não é utilizada memória cache, mas, em compensação, a memória de vídeo opera a frequências muito mais altas do que a memória principal. Numa Viper v770 por exemplo, a memória de vídeo opera a nada menos do que 183 MHz.

Resolução Utilizada: O Fill Rate é a medida de desempenho bruto da placa, a quantidade de operações que a placa é capaz de executar por segundo. Como vimos anteriormente, quanto maior for a resolução de vídeo utilizada, mais processamento será necessário para gerar cada imagem, resultando em um FPS mais baixo.

Efeitos 3D utilizados: Qualidade de imagem e desempenho são duas palavras incompatíveis. Para ter uma imagem de melhor qualidade, é preciso utilizar mais efeitos 3D, que consomem preciosos ciclos de processamento. Efeitos como o uso de 32 bits de cor, texturas de 2048 x 2048 e FSAA, melhoram a qualidade das imagens, mas em compensação consomem mais processamento e diminuem o FPS. Como os jogos permitem desactivar estes efeitos (quando suportados pela placa e pelo jogo), vale neste caso suas preferências pessoais, o velho dilema velocidade x qualidade.

Drivers: Se a placa de vídeo fosse um carro de corrida, o driver seria seu piloto. É ele quem orienta o sistema operativo sobre como utilizar todos os recursos da placa. Muitas vezes, uma placa com recursos inferiores, consegue superar em desempenho placas mais avançadas, simplesmente por que seus drivers estão mais desenvolvidos.

in Manual de Hardware Completo
de Carlos E Marimoto