Framebuffer

Se le llama framebuffer a una categoría de dispositivos gráficos, que representan cada uno de los píxeles de la pantalla como ubicaciones en la memoria de acceso aleatorio. También se le llama así en el área de los sistemas operativos, a los dispositivos que usan o aparentan usar dicho método de acceso a dispositivos gráficos.

Historia

Los informáticos discutieron durante mucho tiempo las ventajas del uso de esto dispositivo, pero no fueron capaces de producir una máquina con suficiente memoria a un coste económicamente viable. El año 1969, Michael A. Noll de los Laboratorios Bell implementó una pantalla digitalizada con una memoria de fotograma intermedia. Más tarde, el sistema de Bell Labs fue ampliado para mostrar una imagen con una profundidad de color de tres bits en un monitor de televisión en color estándar. Hasta una pantalla antes escaneada se llevó a cabo en el Laboratorio Nacional de Brookhaven. Los avances en la memoria de circuito integrado en la década de 1970 hicieron más coste practico para crear framebuffers capaces de almacenar una imagen de vídeo estándar.

El año 1972, Richars Shoup desarrolló el sistema SuperPaint en Xerox PARC. Este sistema tenía 311,040 bytes de memoria y era capaz de almacenar 640 por 480 píxeles de datos de 8 bits de profundidad de color. La memoria se dispersa a través de 16 placas de circuitos, cada uno cargado con múltiples 2-kilobit fichas de registro de desplazamiento. Este diseño requiere que el framebuffer total deba de ser implantado como un registro e desplazamiento de 307.200 bytes, que se movió en sincronización con la señal de salida de televisión. El principal inconveniente de este sistema era que la memoria no era de acceso aleatorio.

Shoup también fue capaz de usar el framebuffer SuperPaint para crear un sistema de captura de vídeo digitales. Mediante la sincronización de la señal de salida de señal de entrada, Shoup era capaz de sobreescribir cada píxel de datos a medida que iba moviéndose. Shoup también experimentó con la modificación de señales de salida usando las tablas de colores. Estas tablas de colores permiten que el sistema SuperPaint produjera una amplia variedad de colores fuera de la gamma de los datos de 8 bits limitada que contenía. Este esquema sería más tarde convertido en alguna cosa comuna en los framebuffers informáticos.

En 1974, Evans & Sutherland lanzó el primer uso comercial de este dispositivo, que costaba sobre 15.000$. Fue capaz de producir una resolución de hasta 512 por 512 píxeles en escala de grises de 8 bits, y se convirtió en una gran ayuda para los investigadores gráficos que no tenían los recursos para construir su propio dispositivo. El Instituto Tecnológico de Nueva York más tarde creó el primer sistema de 24 bits usando tres de los frambuffers de Evans & Shuterland. Cada uso de este dispositivo se conectaba a una salida de color RGB (uno para el rojo, otro para el verde y otro para el azul), con un miniordenador Digial Equipment Corporación PDP 11/04, teniendo un control de los tres dispositivos en uno.

En 1975, la compañía británica Quantel produjo la primera emisión a todo color framebuffer comercial: el Quantel DFS 3000. Fue usado por primera vez en la cobertura televisiva de los Juegos Olímpicos de Montreal 1976 para generar una inserción de imagen en imagen de la antorcha olímpica, mientras que en la resta de la imagen aparecía el corredor entrando en el estadio.

La rápida mejora de la tecnología de circuitos integrados hizo posible que muchos de los ordenadores personales de la década de 1970 (como el Apple ll) dispusiesen de framebuffers a color. Aunque al principio se burlaron de los malos resultados en comparación con los dispositivos gráficos más sofisticados usados en los ordenadores como el Atari 400, con el tiempo los framebuffers se convirtieron en el estándar para todos los ordenadores personales. Hoy en día, casi todos los ordenadores con capacidades gráficas utilizan este dispositivo para la generación de la señal de vídeo.

Los framebuffers también se hicieron populares a las estaciones de trabajo de gama alta y a las placas del sistema de juegos electrónicos a lo largo de la década de 1980. SGI, Sun Microsystems, HP, DEC e IBM usaron framebuffers para sus ordenadores de trabajo. Estos framebuffers eran en general de una calidad mucho más alta que la que se podía encontrar en la mayoría de los ordenadores personales, y si se utilizaban regularmente a la televisión, la impresión, el modelaje para el ordenador y a los gráficos en 3D. Los framebuffers también fueron utilizados por Sega por sus juegos de arcade de alta gama, que también eran de una calidad más alta que en los ordenadores personales.

Los ordenadores Amiga, con un diseño de gran rendimiento de los gráficos, crearon en la década de 1980 un vasto mercado de las tarjetas gráficas basadas framebuffer. Digno de mención fue la tarjeta gráfica en Amiga A2500 Unix, que fue en 1991 la primera computadora para poner en práctica un programa de servidor X11 como un servidor para alojar entornos gráficos y la interface gráfica OPEN LOOK, de un usuario de alta resolución (1024x1024 o 1024x768 a 256 colores). La tarjeta gráfica por A2500 Unix fue llamada A2410 (tarjeta gráfica TIGA Lowell) y era una tarjeta e gráficos de 8 bits basado en el Texas Instruments TMS34010 de 50 MHz. Fue un completo coprocesador de gráficos inteligentes. La tarjeta gráfica por Amiga A2410 fue co-desarrollada con la Universidad de Lowell.

Otras tarjetas gráficas notables basadas en los framebuffers Amiga fueron: la tarjeta gráfica Impact Vision IV24 de GVP; la DCTV, un adaptador de gráficos externo y con sistema de captura de vídeo; la tarjeta gráfica Firecracker 32-bit; la tarjeta Harlequin, ColorBurst; el framebuffer externo HAM-E. La tarjeta gráfica externa Graffiti está aún disponible en el mercado.

La mayoría de framebuffers Atari ST (Mega modelo STE), y Atari TT fueron creados para a ranura del conector VME de máquinas de Atari dedicada a las tarjetas de expansión de vídeo: el adaptador de gráficos Leonardo 24-bits VME, la tarjeta gráfica CrazyDots II VME de 24 bits, la tarjeta gráfica Spektrum TC, la tarjeta gráfica NOVA ET4000 VME SVGA (capaz de tener resoluciones de hasta 1024x768 a 256 colores o 800x600 a 32768 colores), el diseño del cual proviene del mundo ISA/PC.

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