Las últimas aplicaciones 3D, sobre todo juegos, utilizan grandes cantidades de objetos en tres dimensiones e imágenes de mapa de bits de gran tamaño, que se aplican sobre su superficie.

Para conseguir una velocidad razonable con este tipo de programas, hay que utilizar procesadores potentes y un canal que permita transmitir información rápidamente entre la tarjeta gráfica y la memoria principal. A grandes rasgos, este es el motivo de la aparición del puerto AGP.

Moda o necesidad

La imparable evolución de las tarjetas gráficas siempre ha seguido una pauta constante. Primero aparecían funciones sofisticadas en las tarjetas más caras que después pasaban a convertirse en características estándar para todos los modelos. Aceleración Windows, reproducción de ficheros MPEG y escalado de vídeo, son algunas de estas funciones que hace algunos años sólo se podían encontrar en determinadas tarjetas gráficas de gama alta y que hoy incorporan hasta los modelos más básicos.

En la actualidad, la última "tendencia del mercado" son los gráficos en 3D, y cualquier nuevo modelo de tarjeta gráfica debe incorporar algún tipo de aceleración 3D entre sus funciones.

Los programadores de juegos estaban empezando a llevar el bus PCI (Peripheral Connection Interface o Interfaz para la conexión de periféricos) al límite de sus posibilidades. Para solucionar este problema Intel desarrolló una nueva forma de conectar las tarjetas gráficas, el puerto AGP (Accelerated Graphics Port o Puerto de Gráficos Acelerado), una conexión independiente a 66 MHz diseñada específicamente para la gestión de vídeo y gráficos 3D.

AGP utiliza la memoria principal del ordenador para almacenar las escenas tridimensionales, con lo que se consigue disponer de una cantidad de memoria gráfica prácticamente ilimitada y, por consiguiente, de gráficos más atractivos y de un rendimiento más elevado. Además, incorpora un puerto dedicado para comunicar la memoria principal del sistema con la tarjeta gráfica.

En teoría, con AGP, el rendimiento debería aumentar espectacularmente, pero la mejora no es tan evidente.

Una conexión rápida

Hace algunos años la popularidad de los interfaces gráficos (Windows) y su instalación generalizada en los ordenadores personales, provocó la aparición de un problema prácticamente desconocido para los fabricantes de ordenadores personales. Aunque los procesadores de la época (386/486) poseían la potencia suficiente para gestionar gráficos relativamente complejos, el problema aparecía al intentar mostrar esos gráficos, ya que existía un "cuello de botella" en el que los datos que iban de la memoria principal a la tarjeta gráfica se "atascaban" y no fluían con la suficiente velocidad.

Había que encontrar una solución a este problema, y diversos fabricantes -de ordenadores, tarjetas gráficas y software- se asociaron para crear un nuevo estándar gráfico. El resultado fue el bus VL, una extensión del venerable bus ISA que, a pesar de alcanzar cierta popularidad, fue reemplazado en tan sólo un año por el PCI .

PCI proporcionaba un bus independiente del ISA, lo que suponía un alivio en la congestión de datos, doblaba su ancho de banda y además, funcionaba a 33 MHz. Todo esto supone que la transmisión de datos entre el procesador y la tarjeta gráfica se realiza más rápidamente. Gracias al bus PCI desapareció el cuello de botella gráfico, y la información se mueve con la suficiente velocidad para trabajar con cualquier aplicación que manipule gráficos en dos dimensiones (Windows 95/98/NT, gráficos empresariales, y la mayoría de los juegos). Sin embargo, el cuello de botella vuelve a aparecer cuando se trabaja con gráficos en tres dimensiones.

Para representar gráficos 3D, la tarjeta gráfica debe gestionar las texturas y la información del buffer-Z, encargado de los cálculos de profundidad. Toda esta información necesita una gran cantidad de memoria, y por desgracia, en ambos casos, se trata de la (limitada) memoria que está instalada en la tarjeta gráfica.

Solución AGP

La solución a este problema apareció en julio de 1.996 de la mano de Intel.

AGP tiene un ancho de banda potencial de 528 Mb/sg, y permite utilizar la memoria principal del ordenador para almacenar las texturas y la información del buffer-Z. Con el puerto AGP se consigue una conexión más veloz entre la CPU y la tarjeta gráfica, se reduce la cantidad de memoria necesaria en ella, se elimina el problema con la disponibilidad de la memoria gráfica que aparecía en el bus PCI, se libera a éste del trabajo que suponía la transmisión de la información gráfica, y se libera una ranura PCI para la conexión de otros periféricos.

Al hablar de tarjetas gráficas AGP, hay que tener en cuenta que los modelos de primera generación, llamados AGP 1x o tarjetas 1.0, alcanzan una tasa de transferencia máxima de 266 Mb/sg, sólo la mitad de la velocidad máxima teórica del puerto AGP. La mayoría de las tarjetas nuevas, del tipo AGP 2x o 2.0, aumentan la velocidad de transferencia a 66 MHz para doblar la capacidad de transmisión.

Hoy en día pocas aplicaciones necesitan una tasa de transferencia superior a 266 Mb/sg, así que los usuarios que posean una tarjeta AGP 1x no deben jubilarla inmediatamente sólo por la promesa de una velocidad de transferencia mayor. Por supuesto, los usuarios que piensen adquirir ahora una tarjeta AGP, deben asegurarse de adquirir un modelo 2x.

¿Todo son ventajas?

En un mundo tan cambiante como el de la industria informática, cada novedad técnica siempre lleva consigo algún inconveniente. En el caso del AGP es que se trata de una arquitectura completamente nueva, con conexiones diferentes, y que necesita de un procesador potente para obtener el máximo rendimiento. Esto significa que no existe una forma de actualizar un PC existente para que funcione con AGP, excepto reemplazar la placa base y la tarjeta gráfica.

¿Merece la pena el desembolso? Intel asegura que sí, lo mismo que la mayoría de los fabricantes de tarjetas gráficas. Sin embargo, que todas las tarjetas gráficas utilicen el puerto AGP no significa que funcionen de la misma forma o que ofrezcan el mismo rendimiento. Además de la capacidad del controlador gráfico, cada fabricante decide si incorpora el conjunto completo de capacidades 3D o sólo una parte, e incluso si se incorporan esos efectos mediante software.

Utilizando el método software los fabricantes se ahorran el coste de rediseñar constantemente sus controladores gráficos, y les permite poner a la venta sus productos con más rapidez. Pero con este método no se alcanza el máximo rendimiento.

En la actualidad, la mayoría de las tarjetas gráficas AGP incorporan una gran cantidad de memoria RAM, con un mínimo de 8 Mb, alcanzando en algunos casos los 24 Mb. Gracias a toda esta memoria, se dispone de una gran cantidad de espacio –framebuffer- para almacenar los mapas de textura utilizados con más frecuencia y la información de profundidad del buffer-Z, y todavía se dispone de memoria libre para otras funciones.

En el mundo real

Una vez analizadas las características y el funcionamiento del puerto AGP, ha llegado el momento de ver si toda esta teoría se traduce en unas mejores prestaciones gráficas en realidad.

En una comparativa directa entre un mismo modelo de tarjeta gráfica en versiones PCI y AGP, no se ha apreciado un mejor rendimiento del modelo AGP cuando ejecuta aplicaciones estándar de empresa, como hojas de cálculo y procesadores de texto, lo que significa que este puerto no parece afectar a la velocidad de representación de gráficos 2D.

Al ejecutar el conjunto de pruebas estándar Winbench 3D tampoco se observaron diferencias significativas, aunque éstas sí que aparecieron con el test 3-D Large Texture, con una clara superioridad del modelo AGP sobre el PCI.

Esto permite llegar a la conclusión de que AGP sí que aumenta el rendimiento al trabajar con texturas de gran tamaño, algo ideal para los juegos 3D.

Un modelo para cada necesidad

En la actualidad se pueden distinguir cuatro tipos de tarjetas gráficas:

• Modelos de bajo precio: dirigidos a todos aquellos usuarios que quieren disponer de excelentes prestaciones gráficas pero que no suelen utilizar aplicaciones con gráficos en tridimensiones.

• Tarjetas dirigidas para los aficionados de los juegos 3D: buscan y casi necesitan la mayor velocidad y resolución posibles.

• Tarjetas más caras: ofrecen el rendimiento más elevado aunque sólo en apartados algo especializados, como el diseño en tres dimensiones.

• Tarjetas que incorporan los últimos avances: combinan las funciones del ordenador y de la electrónica de consumo –sintonizador de televisión, captura y reproducción de vídeo, etc.-.

Para jugar

Los usuarios que utilizan el ordenador principalmente para jugar disponen de varias opciones para aumentar el rendimiento 3D de su sistema:

• Pueden reemplazar su tarjeta gráfica actual por un modelo nuevo (AGP o PCI) que integre funciones de aceleración 2D/3D.

•Pueden instalar una aceleradora 3D que funcione en combinación con su tarjeta gráfica actual.

• Pueden adquirir una nueva placa base, un nuevo procesador y una nueva tarjeta AGP.

En el trabajo

Mientras que para un usuario interesado en los juegos, el rendimiento 3D de su tarjeta gráfica es el factor más importante, los usuarios que utilizan el ordenador para tareas más "serias" deben centrar su atención en otros aspectos.

La mayoría de los usuarios utiliza su ordenador para ejecutar aplicaciones que utilizan texto y gráficos bidimensionales –hojas de cálculo, bases de datos, procesadores de texto, navegar por Internet-, y para ellos las funciones de aceleración 3D no tiene demasiado interés. Esta categoría de usuarios es, con mucho, la más numerosa, y cualquier tarjeta gráfica con menos de dos años de antigüedad (AGP o PCI) capaz de mostrar 24 bits de color a una resolución de 800 x 600 y con una velocidad de refresco de 75 Haz, será más que suficiente.

Para profesionales

Los profesionales que pasan horas delante de un monitor diseñando todo tipo de gráficos en dos y tres dimensiones suelen utilizan monitores de gran tamaño (como mínimo de 19 pulgadas). Esto supone que deben utilizar tarjetas gráficas capaces de mostrar resoluciones mínimas de 1024 x 768, y que posean una tasa de refresco elevada, para que no provoque fatiga visual.

Los diseñadores Web, los editores de vídeo, los profesionales de la autoedición y el diseño e incluso algunos contables, deben visualizar una gran cantidad de datos y ventanas simultáneamente, por lo que necesitan una tarjeta que ofrezca un elevado rendimiento 2D (AGP o PCI) y diversas utilidades para la calibración del color. Para este tipo de usuarios, la capacidad de aceleración 3D de la tarjeta gráfica está también en un segundo plano.

Existe otro tipo de diseñadores dedicados a la elaboración de modelos 3D que, además de elevadas resoluciones y tasas de refresco, necesitan tarjetas gráficas con mucha memoria para gestionar varios monitores y almacenar texturas, y que posean procesadores capaces de acelerar la representación en pantalla de los modelos tridimensionales.

Aunque algunas tarjetas gráficas con aceleración 3D de gama baja, orientadas al mercado de los juegos, son capaces de ofrecer un rendimiento sorprendente a la hora de trabajar con aplicaciones de diseño 3D (incluso superior a otras tarjetas mucho más caras), la realidad es que los profesionales del diseño 3D deben adquirir tarjetas con decenas de Mb de memoria gráfica y varios procesadores gráficos, con lo que el precio, en ocasiones, puede superar el del propio ordenador.

Para todo

Algunos fabricantes diseñan sus tarjetas gráficas con un objetivo claro: ofrezcer el mejor resultado en unas aplicaciones determinadas. Sin embargo, otros buscan la polivalencia e incluir el mayor número de funciones con su producto. Esto ha permitido la aparición de tarjetas que integran aceleración de gráficos 2D/3D, sintonizador de televisión y captura de imágenes estáticas y de vídeo.

Otra función que cada día cobra una mayor popularidad en el ocio doméstico es la reproducción de discos DVD. Las películas DVD están codificadas utilizando el formato MPEG-2 y utilizan sonido Dolby Digital. Para poder reproducirlas se requiere una elevada potencia de proceso. Aunque se puede decodificar DVD utilizando únicamente software, para obtener la mejor calidad hay que utilizar un decodificador hardware. Los usuarios interesados en este tipo de tarjetas también deberán asegurarse de que el modelo seleccionado posee los conectores y las opciones de ampliación necesarias para cubrir todas sus necesidades.

Conclusión

Al igual que ha sucedido con otras tecnologías innovadoras, sólo cuando los programadores empiecen a aprovechar todas sus ventajas, el puerto AGP y las tarjetas gráficas compatibles con él podrán demostrar su verdadero potencial.

Sin embargo, estos programadores también deberán encontrar la forma de conseguir que los gráficos 3D cobren un mayor protagonismo en las aplicaciones empresariales, para que AGP sea aceptado más allá de los ámbitos puramente lúdicos. De lo contrario, esta veloz tecnología sólo será aprovechada por un grupo relativamente pequeño de usuarios.

A la pregunta ¿hay que actualizarse ahora?, se puede responder que depende de nuestras necesidades y, hoy por hoy, sólo los usuarios que dediquen horas y horas a destruir enemigos en tres dimensiones aprovecharán verdaderamente la tecnología AGP.

Javier Guerrero

hutter@redestb.es