Placas de Vídeo 64-bits x 128-bits

Texto escrito por Daniel JS, em 05/03/2005. Publicado originalmente em www.abacatedoce.net.
Trechos escritos por outros autores estão destacados e com os devidos créditos.
Última atualização em 08/06/2005.

Sabe-se que as placas de vídeo off-board possuem memória própria, assim como o seu computador. Basicamente, o papel da memória da placa de vídeo é semelhante ao papel da memória RAM principal do sistema, ou seja, armazenar dados que estão sendo utilizados no momento, de forma que sejam acessados com muito mais velocidade.

Um leigo, ao olhar o título deste texto, provavelmente diria que foi cometido um engano: não há placas de vídeo com 64 bits ou 128 bits e sim com 64 MB ou 128 MB (além de outras opções). Entretanto quando digo "placa de vídeo 64-bits" refiro-me à largura de banda da memória e não à quantidade.

1. Largura de Banda (bandwidth) x Quantidade de Memória
2. 64-bits x 128-bits e freqüência da memória
3. Placas com 64 MB melhores que placas com 128 MB
4. Situações em que 64 MB é melhor que 128 MB
5. Ganho Real de Desempenho
6. 32-bits e 256-bits
7. Identificando
8. Não seja enganado!
9. Conclusão

1. Largura de Banda (bandwidth) x Quantidade de Memória

Um exemplo muito usado ao se explicar o que é largura de banda de memória é a analogia com uma estrada.
Imagine que você está em uma estrada de mão dupla, com um fluxo de veículos enorme, gerando um trânsito lento e congestionado. Agora esta estrada foi ampliada, com uma pista bem larga, onde vários veículos podem passar simultaneamente.
Os veículos são os dados que passam entre a memória e o processador da placa e a pista é a largura de banda, aquilo que limita a quantidade de informações (carros) que podem passar em um momento. A estrada estreita é um barramento congestionado (muito lento, com uma largura de banda muito pequena) e a estrada larga tem uma largura de banda maior, o que perimte que mais veículos transitem por ela simultaneamente.

Outro exemplo pode ser dado usando uma caixa d'água. Com este exemplo, podemos inclusive desmistificar outra idéia comum que mais memória em uma placa de vídeo sempre significará mais desempenho, quando na verdade isto depende também de outros fatores.
Suponha que você tenha uma caixa d'água de 64 litros, cujo único acesso a ela é um cano que permite a passagem de 10 litros por segundo. Nesse caso, você precisaria de 6,4 segundos para encher ou esvaziar totalmente a caixa.
Agora imagine que você acrescentou mais um cano de 10 litros por segundo à caixa. Agora, em 3,2 segundos você enche ela totalmente.
Nesse exemplo, a caixa d'água (com capacidade de 64 litros) é a memória da placa de vídeo, o cano o barramento (cuja largura de banda é 10 litros por segundo) e a água os dados.

Nota: No caso de uma placa de vídeo com 64 MB de memória, os dados são transferidos muito mais rápido que apenas 10MB por segundo. Foi usado o exemplo de 10 litros por segundo apenas para facilitar a compreensão.

Conclusão: Chegamos à conclusão de que uma grande quantidade de memória também exigirá uma grande largura de banda para podermos usufruir plenamente de sua capacidade. Por isso que uma placa com 128MB de memória pode ser mais lenta que uma com 64MB, se a primeira transferir os dados de e para a memória em uma velocidade menor que a de 64MB.

2. 64-bits x 128-bits e freqüência da memória

Agora que já foi explicado o que é largura de banda, explicarei qual sua relação técnica com o desempenho da placa.
Dizer que uma placa tem 64MB de memória e largura de banda de 64-bits, significa dizer que a cada pulso de clock ela transfere 64-bits de dados.

Pulso de Clock: Assim como o seu processador (Pentium, Athlon, Sempron, etc.) funciona a uma determinada velocidade em Megahertz, a memória também tem uma freqüência de operação, que varia conforme o modelo da placa. Dizer que uma memória funciona a 500 Mhz significa dizer que ela opera a 500 milhões de "pulsos de clock" (hertz) por segundo.

Portanto, uma placa com 64 MB de memória de 500Mhz e largura de banda de 64-bits, teoricamente acessa a memória a aproximadamente 4 GB/s [ver o cálculo].

3. Placas com 64 MB melhores que placas com 128 MB

Se você acompanhou o exemplo do item 2, deve ter observado que na conta para saber a velocidade de acesso à memória não foi necessário usar a quantidade de memória (64MB) para obter-se o resultado final aproximado de 3,72 GB/s. Com isso, fica evidente que não importa a quantidade de memória: a velocidade será sempre a mesma se a largura de banda e a freqüência forem mantidas. Eis o porquê de ser possível uma placa com 64 MB de memória ter desempenho melhor que uma de 128 MB.

4. Situações em que 64 MB é melhor que 128 MB

É importante deixar claro que uma placa com 64 MB de memória só terá desempenho melhor que uma de 128 MB se for levada em consideração a freqüência da memória, a largura de banda, o processador da placa e a freqüência dele.

Uma placa de vídeo com 64 MB de memória, largura de banda de 128-bits e freqüência da memória de 250Mhz geralmente terá o mesmo desempenho que uma placa com 128MB de memória, 64-bits e freqüência de memória de 500Mhz, se o processador da placa (GPU) for idêntico e de mesma freqüência em uma placa e na outra.

Uma situação que pode ocorrer, é um jogo exigir mais memória de vídeo e portanto se beneficiar de uma placa com mais memória. Porém, um jogo que exige 128MB de memória possivelmente exigirá um processador de vídeo potente e uma grande largura de banda para transferir os dados para a memória e nesse caso, os 64-bits da memória seriam o gargalo, além de que dificilmente placas de vídeo capazes de rodar jogos mais exigentes vêm com 64-bits de memória.

Na comparação entre 64MB/128-bits/250Mhz e 128MB/64-bits/500Mhz, vale lembrar que atualmente (Mar/2005) não há nenhuma placa de vídeo que tenha 64MB/128-bits e um clock tão baixo (250Mhz). Por isso, entre placas de vídeo com mesmo processador ou desempenho similar (ex.: Geforce FX5200 e Radeon 9200), pode-se aplicar a regra geral de que uma placa com 128-bits será mais rápida que uma de 64-bits, independente da quantidade de memória.

5. Ganho Real de Desempenho

Uma placa de vídeo não ocupa toda a largura de banda disponível constantemente. Este acesso máximo ocorre somente em alguns picos da leitura/gravação de dados.
Por isso 128-bits não significa o dobro de desempenho de 64-bits, apenas uma estrada o dobro mais larga por onde os dados podem transitar, ou seja, uma placa com banda de 128-bits é mais eficiente que uma de 64-bits.

A vantagem real de desempenho a favor de um modelo de 128-bits frente a um de 64-bits, é de aproximadamente 40% na prática, conforme benchmarks (testes) já realizados por diversos sites especializados na Internet.

Veja abaixo uma tabela de comparação entre duas placas de vídeo com largura de banda diferente, mas processador e velocidade do clock idênticas (R9600 = Radeon 9600 128-bits; R9600SE = Radeon 9600 64-bits):

A imagem foi retirada deste tópico, do Fórum PCs, com autorização do autor:
http://www.forumpcs.com.br/viewtopic.php?t=39213

6. 32-bits e 256-bits

Atualmente, além das placas de vídeo com 64-bits e 128-bits, há também as placas de vídeo high-end (top de linha) com largura de banda de 256-bits. Sem dúvida uma das melhores escolhas.

O problema é as lentíssimas placas de 32-bits. Acredite: existem GeForce MX4000 com memórias de 32-bits. Nem precisa dizer que o desempenho destas placas são horríveis e que são péssimas escolhas para quem pretende usar os recursos 3D da placa em softwares modernos, principalmente em jogos.

Para não correr o risco de comprar uma placa com desempenho muito aquém do desempenho esperado, veja o próximo item deste texto, que explicará como identificar a largura de banda de memória de uma placa já instalada ou de uma ainda na embalagem.

7. Identificando

Agora que você já conhece as diferenças de desempenho entre placas com 128-bits e 64-bits, está na hora de aprender como identificar estas placas e fazer um boa compra.

Normalmente bastaria perguntar ao vendedor sobre este dado, só que na maioria dos casos, o vendedor não tem conhecimento técnico mais avançado sobre o assunto e pode acabar confundido largura de banda com quantidade de memória, pensando que pedir uma placa de vídeo com "memória de 128-bits" equivale a pedir uma com "128 MB de memória".

Para não correr o risco de passar por algum transtorno causado por algum vendedor sem conhecimento sobre o assunto, você pode procurar no site do fabricante informações sobre a largura de banda da memória (memory bandwidth). Porém tenha certeza de que o fabricante não possui versões de 64-bits da placa, e de verificar o modelo exato da placa. Não é um método muito confiável, mas caso você compre a placa por encomenda, pode servir de "prévia" para que a placa solicitada seja mesmo de 128-bits.

Com a placa em mãos, tudo fica mais fácil, pois há métodos de identificação visual para saber se a memória é de 32, 64, 128 ou 256 bits. Se os métodos de identificação visual deixarem alguma dúvida, você pode confirmar as informações utilizando softwares específicos para isso, como o Everest e RivaTuner.

Identificação Visual:

Para identificação visual, veja abaixo um texto escrito por um usuário do FórumPCs, que gentilmente deu permissão ao Abacate Doce para reproduzir o texto. O texto foi escrito por Ctenaglia e editado e revisado pela equipe de uma pessoa do Abacate Doce.
:-)

Tópico original com informações complementares disponível em: http://www.forumpcs.com.br/viewtopic.php?t=39213 Escrito por Ctenaglia. Revisado e editado por Daniel JS Para a verificação de qual é o tamanho da largura de banda da placa, basta identificar o tipo do chip de memória utilizado nela. Eles podem ser de 3 tipos (encapsulamento) diferentes: TSOPII (66pins) : 16-bit TQFP (100pins) : 32-bit BGA (144balls) : 32-bit Então, é só verificar a quantidade de chips de memória existentes na placa: 4 chips de 16-bit = largura de banda de 64-bit 8 chips de 16-bit = largura de banda de 128-bit 4 chips de 32-bit = largura de banda de 128-bit Fotos dos chips de memória: Nota: este método não é válido para alguns casos, como por exemplo a 9800Pro 256MB, onde se verifica a existência de 16 chips BGA. Num caso como este, foi necessária a colocação dos 16 chips para formar a capacidade total de 256MB visto os chips serem de 16MB e o fator determinante para a formação do bus é o próprio processador gráfico que é limitado a 256bits pelos seus controladores de memória. Aqui está uma GeForce FX5200 de 64-bits (para mercado de baixo custo). O desenho desta placa rapidamente indica uma placa de 64-bits, devido à falta de espaço para a colocação de mais chips: Esta outra FX5200 de 64-bits (ATX full size card) à esquerda, é facilmente identificável pelos 4 espaços vagos existentes na parte superior. A foto da direita mostra a mesma placa, sendo esta de 128 bits (com os 8 chips de memória): Existe também uma outra arquitetura, como esta FX5200 da Prolink, onde os chips estão dispostos em ambos os lados da placa: *Agradecimentos ao usuário Ctenaglia, do FórumPCS, que gentilmente autorizou a reprodução de seu texto.

Identificação por software:

Um dos softwares mais usados para identificar a largura de banda da placa, é o Everest. Ele é compatível com praticamente qualquer placa de vídeo do mercado, porém sua precisão não é 100% garantida. Você pode fazer download da última versão do Everest - pode ser a versão Home Edition, gratuita, em http://www.lavalys.com/

Após baixar e instalar o Everest, navegue pela árvore lateral e vá no item "Monitor" e em seguida na opção "GPU". Observe os itens em destaque, na imagem abaixo:

O item "Largura de bus" refere-se justamente ao tipo de barramento da placa. No exemplo da foto, trata-se de uma GeForce FX5200 fabricada pela MSI (veja no alto da janela do Everest), com memória DDR de 500Mhz (Clock efetivo), 64-bits e largura de banda de 4000MB/s (4GB/s).

Outra maneira de verificar por software, é usar o RivaTuner. Este software pode ser obtido gratuitamente em http://downloads.guru3d.com/.

Após baixar e instalar o software, execute-o e observe a opção exibida na tela inicial:

Veja que na segunda linha é exibido o tipo de barramento:
"64-bit AGP NV34 (B1) with 128MB DDR memory".

O RivaTuner é mais confiável que o Everest e funciona com qualquer placa NVidia ou ATI. Se Everest e RivaTuner derem a mesma informação, provavelmente estarão corretos. Se os resultados forem diferentes, confie mais no RivaTuner.

8. Não seja enganado!

- "128-bit, studio-quality floating point precision (....)" não tem relação nenhuma com largura de banda da memória!

- "Native support for 128-bit floating point, 64-bit floating point and 32-bit integer rendering modes." significa que a placa realiza operações de ponto flutuante de 128 e 64-bits, e inteiros de 32-bits. Portanto, também não tem relação nenhuma com largura de banda da memória.

Largura de banda é "Memory bandwidth" (expresso em GB/s) ou "Memory Bus" (em bits, como 64, 128, etc.).

Caso esteja em GB/s, você precisa saber o clock da memória e fazer um cálculo para chegar ao número em bits. O clock da memória geralmente é expressado por "Memory Clock" e em alguns "Memory Frequency".

"Core clock" e "RAMDAC" não têm relação alguma com o clock da memória!

Supondo que a placa diga ter "Memory Bandwidth" de 9.6 GB/s e "Memory Clock" de 600Mhz:

1° passo: Transforma-se GB/s em bytes/s, multiplicando-se o valor em GB por 1 bilhão (1.000.000.000):
9.6 GB/s =9.600.000.000 bytes/s

2° passo: Transforma-se o valor obtido em bytes para bits, multiplicando-se o número em bytes por 8:
9.600.000.000 bytes = 76.800.000.000 bits/s

3° passo: Converte-se a freqüência da memória de Mhz para Hz, multiplicando-se seu valor por 1 milhão (1.000.000):
600 Mhz = 600.000.000 Hz

4° passo: Por fim, basta dividir o valor obtido no segundo passo pelo valor obtido no terceiro passo:
76.800.000.000/600.000.000 = 128

A largura de banda desta placa é de 128 bits.

9. Conclusão

Sem dúvida alguma, uma placa de vídeo de 128-bits é uma compra melhor que uma equivalente de 64-bits. Mesmo que sua placa de vídeo seja de 64-bits e você não tenha queixas sobre o desempenho, é importante que em compras futuras você verifique este dado importante, para comprar um produto de melhor qualidade e desempenho.

Não é conhecida nenhuma loja que cobre mais por placas com largura de banda maior, portanto não há motivos para adquirir uma com largura de banda inferior a 128-bits.
O problema maior está para identificar uma placa com esta largura de banda, pois a maioria dos vendedores não dispõe desta informação em sua lista de preços e muitos que se dizem "técnicos" não têm conhecimentos sobre esse assunto, por isso acaba ficando por sua conta verificar o que está comprando. Mas lembre-se que se você pedir uma placa cuja largura de banda da memória seja de 128-bits (nessas palavras) e vier uma com 64-bits, você tem o direito de exigir a troca ou recusar o produto. Sendo claro no que deseja, é responsabilidade da loja lhe fornecer o produto correto. Se eles negarem, mostre este texto a eles e procure seus direitos. :-)