¿Qué puertos usan las GPU y las placas base para monitores y TV?

El monitor o pantalla de un ordenador es el periférico de salida por antonomasia, a través del mismo nuestro PC se comunica con nosotros y nos muestra en un lenguaje visual que podemos información sobre lo que está ocurriendo en ese momento. Para conectar ambos elementos se han utilizado siempre diferentes salidas de vídeo de las que os hacemos un repaso.

Si alguna vez os habéis preguntado el motivo por el cual llamamos monitor a las pantallas de PC en vez de televisores os lo vamos a explicar y si os acabáis de quedar con cara de incredulidad sobre la relación entre esto y las entradas y salidas de PC dejad que es lo expliquemos, ya que es clave para entender la historia de las entradas y salidas de vídeo en PC y, por tanto, sus evoluciones.

A través del puerto para vídeo se envía el fotograma generado por la GPU a la pantalla del monitor para que lo podamos ver.

Salidas de vídeo para monitor y TV

Monitor TV

Los primeros ordenadores empleaban pantallas de televisión modificadas, esto es así por el hecho que en plena Guerra Fría existía el temor de que se pudiera modificar el sistema de radiofrecuencia de estos con los ordenadores para temas de espionaje o acceso a las comunicaciones de radio usadas por aquel entonces. Esto hizo que las pantallas de terminal de los ordenadores se vendiesen sin la capacidad de sintonizar, pero al mismo tiempo permitió la implementación de conectores de entrada y salida de vídeo propietarios.

Hasta la llegada del PC AT en 1984 que trajo el estándar EGA, los monitores para PC eran pantallas de televisión NTSC modificadas, sin embargo, las limitaciones de este formato a la hora de mostrar imágenes con una mayor definición hicieron la necesidad de adoptar nuevos formatos de monitor para PC con una frecuencia horizontal más alta que los 15,7 KHz del NTSC. En ese punto el camino de los televisores y los monitores se separó por 20 años hasta la llegada de los monitores y televisores LCD, sin embargo, la diferencia sigue siendo la misma, la no inclusión de un sintonizador de televisión en el monitor.

En este artículo os hablaremos de la evolución de los conectores de entrada y salida para monitores y, por tanto, nos centraremos en aquellas que se encuentran en PC. Por lo que no vamos a hablar, por tanto, de salidas de vídeo como S-Video, Componentes, Compuesto, SCART y muchos otros que podemos ver el panel trasero de muchos televisores.

Salidas de vídeo en desuso

Conectores Video desuso

Los conectores de esta sección son aquellos que podéis observar todavía en muchos ordenadores, pero que por la aparición de tecnologías más avanzadas han caído en desuso. Dicho de otra manera, han sido reemplazados y no van a evolucionar, por lo que si os encontráis un monitor o una tarjeta gráfica con este tipo de conectores creednos que es muy antigua y no va a otorgar un rendimiento aceptable a día de hoy.

Puerto VGA

VGA Pinout

Cualquier PC de los años 90 y la primera mitad de los 2000 utilizaba el VGA, un conector de vídeo del tipo RGB, ya que enviaba la información de los componentes de color en tres canales distintos, el conector también tiene los pines para controlar la sincronización horizontal y vertical del monitor, la cual por aquel entonces era controlada por la propia tarjeta gráfica. Los pines de sincronización nos indican que se trata de un puerto pensado para monitores que emplean un tubo de rayos catódicos para generar la imagen.

Al ser un puerto para un monitor de PC no transporta audio y es que cuando el VGA apareció por primera vez en el PC se empleaba el altavoz interno o en su defecto las por aquel entonces nuevas tarjetas de sonido para reproducir el audio y no los monitores, los cuales como habréis deducido no tenían ninguna capacidad para reproducir sonido.

Debido a su naturaleza analógica no se lleva nadie bien con los paneles LCD, lo que llevó a la necesidad de crear una interfaz digital con tal de conseguir una buena calidad de imagen. El motivo por el cual ocurre esto tiene que ver con el conversor de señal analógica a digital que hace que en la conversión se pierda información al usar un puerto VGA.

Puerto DVI (Digital Video Interface)

Con el paso del tiempo los paneles LCD se fueron abaratando y los usuarios empezaron a comprarlos por el hecho que permitían ahorrar espacio en sus escritorios respecto a los clásicos monitores de tubo. Aunque la diferente naturaleza a la hora de mostrar la imagen en pantalla obligaba a hacer cambios en las salidas de vídeo en los PC, de ahí el nacimiento del DVI.

¿Las diferencias con el VGA? Para empezar asigna a dos pines a cada uno de los tres canales RGB, aunque pese a ser un puerto digital mantiene los pines HSync y VSync, pero apenas son utilizados. En realidad lo hace con una serie de pines desde donde el monitor envía la información sobre la resolución y la frecuencia de refresco, de esta manera el envío de la señal se autoconfigura y no es necesario el uso de pines de sincronización. Los primeros puertos que aparecieron fueron los DVI-I, ya que disponen de los pines para el uso en monitores analógicos, no obstante con el tiempo se estandarizó el DVI-D que está pensado puramente para las pantallas LCD al carecer de los pines para las pantallas CRT.

Del conector para vídeo DVI hubo dos generaciones distintas, por un lado la SL con una resolución máxima de 1920 x 1200 píxeles y por el otro la DL con una resolución de 2560 x 1600 píxeles también a 60 Hz. Por cierto, el DVI nunca soportó tasa de frecuencia variable y con el tiempo fue reemplazado rápidamente por el HDMI y el DisplayPort.

Salidas de vídeo en uso en la actualidad

Conectores video actuales

Las salidas de vídeo de las que vamos a hablar a continuación son aquellos que podemos encontrar en las tarjetas gráficas y los monitores de PC a día de hoy. El hecho que los paneles sean los mismos tanto en televisores de pantalla plana como en los monitores ha universalizado por completo las interfaces de vídeo y con ello los diferentes conectores.

Puerto HDMI

El más utilizado en la actualidad y con casi veinte años de evolución ha pasado de mostrar imágenes a 720p en su versión 1.0 a resoluciones 8K con el 2.1, lo que supone un aumento de 50 veces más píxeles respecto a su origen. En su evolución hemos visto añadidos como el soporte a varios ratios de aspecto, tasa de frecuencia variable, HDR, etcétera.

El puerto HDMI nació como una variante del DVI, pero no coincide en su diseño y forma, así como la distribución de los pines. ¿Las diferencias con el DVI? Dado que se creó como salida de vídeo para contenido audiovisual este puede transportar audio y además contiene vídeo para el HDCP, el sistema de protección de contenido empleada aún a día de hoy por la industria audiovisual.

El cable HDMI está pensado para dar la señal sin pérdidas con una distancia de hasta 5 metros de distancia, una distancia mucho más grande entre la señal de salida y la de entrada acaba generando pérdidas en la calidad de la señal, por lo que es importante tener lo más cerca posible el PC del monitor si se utiliza un conector de vídeo de este tipo.

DisplayPort o DP

El otro conector de vídeo más usado en los monitores y tarjetas gráficas para PC es el llamado DisplayPort, el cual al igual que el HDMI ha tenido varias generaciones diferentes en su evolución hasta el día de hoy. La gran diferencia es que nacieron de dos comités de estandarización distintos y es por ello que DisplayPort se ve más en monitores que en televisores. Es más, muchas veces una buena manera de saber si una pantalla es un televisor o un monitor es la inclusión de este puerto.

La gran diferencia entre el HDMI y el DisplayPort aparte de su forma y distribuciones de los pines está en que el soporte HDCP para cierto contenido no es obligatorio en una interfaz DP, esto hace que para consolas de videojuegos y reproductores de vídeo este tipo de conector no se utilice, ya que dicho soporte es esencial para la reproducción de contenido audiovisual comercial. Es por ello que el DisplayPort se ha convertido en un puerto asociado a día de hoy al PC. No obstante, al contrario del DVI y el VGA y también al igual que el HDMI el DisplayPort tiene la capacidad de transmitir también audio.

DisplayPort a través de USB

USB C Alt DP

La más novedosa de las salidas de vídeo es una variante del USB-C, el cual usa su enorme ancho de banda para transmitir la señal de vídeo, al mismo tiempo que se utiliza para transmitir datos a través de los pines para USB 2.0 y sirven también para alimentar al monitor. Puede que se convierta en el puerto más empleado en el futuro al permitir prescindir del adaptador de corriente a la pantalla y hacer que estos se vuelvan totalmente portátiles, claro está que para ello será necesario que el ancho de banda supere al HDMI 2.1, lo cual ya se consigue con el USB 4.0 basado en Thunderbolt.

Por el momento es un puerto de uso minoritario, en todo caso, todo apunta que el DisplayPort se encuentra más cercano de la extinción que no el HDMI, ya que tiene todos los números de ser reemplazados por puertos USB-C con la capacidad de transmitir vídeo.

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