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Placa de vídeo: mudanças entre as edições

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{{mais-notas|data=Setembro de 2012}}
{{Info/Hardware|título=Placa de vídeo|imagem=Gigabyte GeForce RTX 3090 Eagle OC 24G, 24576 MiB GDDR6X Front Transparent 20201116.png|legenda=[[Nvidia]] [[GeForce RTX 3090]] Eagle|conn1=[[Placa-mãe]]|via1_1=[[PCI Express]]|via1_2=[[Peripheral Component Interconnect|PCI]]|via1_3=[[Accelerated Graphics Port|AGP]]|conn2=Display|via2_1=[[DisplayPort]]|via2_2=[[High-Definition Multimedia Interface|HDMI]]|via2_3=[[Digital Visual Interface|DVI]]|via2_4=[[Conector VGA|VGA]]|via1_4=Outros
[[Ficheiro:Cxlkjvldksjoieoiruoie.png|right|thumb|250px|Exemplo de placa de vídeo simples.]]
|via2_6 = Outros
'''Placa de vídeo''', também chamada de '''adaptador de vídeo''' ou '''aceleradora gráfica''', é um componente de um [[computador]] que envia sinais deste para o [[monitor]], de forma que possam ser apresentadas imagens ao utilizador. Normalmente possui memória própria, com capacidade medida em [[octetos]].
}}
'''Placa de vídeo,''' também chamada '''placa gráfica'''<ref>{{Citar web |ultimo= |url=https://www.infopedia.pt/$placa-grafica |titulo=Placa gráfica |acessodata=2021-10-21 |website=Infopédia - Dicionários Porto Editora |local=Porto |lingua=pt |arquivourl=http://web.archive.org/web/20140126123928/https://www.infopedia.pt/$placa-grafica |arquivodata=2014-01-26}}</ref> ou '''aceleradora gráfica''',<ref>{{Citar web |url=https://www.infopedia.pt/$placa-aceleradora-grafica |titulo=Placa aceleradora gráfica |acessodata=2021-10-21 |website=Infopédia - Dicionários Porto Editora |local=Porto |lingua=pt |arquivourl=http://web.archive.org/web/20120613185605/http://www.infopedia.pt/$placa-aceleradora-grafica |arquivodata=2012-06-13}}</ref> é uma [[placa de expansão]] que gera uma saída de alimentação de imagens para um [[Display|dispositivo de exibição]] (como um [[monitor de computador]]). É responsável por gerar e renderizar gráficos tanto 2D quanto 3D. Frequentemente, estas são anunciadas como placas gráficas discretas ou dedicadas, enfatizando a distinção entre elas e as placas gráficas integradas.


Os computadores de baixo custo, as placas de vídeo estão incorporadas na [[placa-mãe]], não possuem memória dedicada, e por isso utilizam a [[memória RAM|memória viva]] do sistema, normalmente denomina-se memória (com)partilhada. Como a memória viva de sistema é geralmente mais lenta do que as utilizadas pelos fabricantes de placas de vídeo, e ainda dividem o [[barramento]] com o [[processador]] e outros [[periférico]]s para acessá-la, este método torna o sistema mais lento. Isso é notado especialmente quando se usam recursos tridimensionais ou de alta definição.
A maioria das placas gráficas não se limita à simples saída de exibição. Seu processador gráfico integrado ([[Unidade de processamento gráfico|GPU]]) pode realizar processamento adicional, removendo esta tarefa do processador central do computador.<ref>{{Citar web |url=https://www.explainingcomputers.com/hardware.html |titulo=Hardware |acessodata=2021-09-08 |website=www.explainingcomputers.com |arquivourl=http://web.archive.org/web/20210226172350/https://www.explainingcomputers.com/hardware.html |arquivodata=2021-02-26}}</ref> Por exemplo, [[Nvidia]] e [[Advanced Micro Devices|AMD]] (anteriormente [[ATI Technologies|ATI]]) produziram placas que tornam os dutos gráficos [[OpenGL]] e [[DirectX]] no nível de ''hardware''.<ref name=":0">{{Citar web |url=https://www.cprogramming.com/tutorial/openglvsdirectx.html |titulo=OpenGL vs DirectX |acessodata=2021-09-08 |website=www.cprogramming.com |arquivourl=http://web.archive.org/web/20210726154321/https://www.cprogramming.com/tutorial/openglvsdirectx.html |arquivodata=2021-07-26}}</ref> Nos últimos anos da [[década de 2010]], houve também uma tendência de usar as capacidades computacionais do processador gráfico para [[GPGPU|resolver tarefas não-gráficas]], o que pode ser feito através do uso de OpenCL e [[CUDA]]. As placas gráficas são usadas extensivamente para [[Acelerador de IA|treinamento IA]], [[Criptomoeda#Mineração|mineração de moedas criptográficas]] e [[Modelagem molecular em GPUs|simulação molecular]].<ref name=":0" /><ref>{{Citar web |url=https://www.nvidia.com/en-us/ai-data-science/ |titulo=Powering Change with NVIDIA AI and Data Science |acessodata=2021-09-08 |website=NVIDIA |lingua=en-us}}</ref><ref name=":5">{{Citar web |url=https://www.digitaltrends.com/computing/graphics-card-for-mining-roundup/ |titulo=Need A Dedicated Graphics Card For Mining? Here's What You Can Buy |data=2017-07-10 |acessodata=2021-09-08 |website=Digital Trends |lingua=en}}</ref>


Já em computadores bons e mais sofisticados, o adaptador de vídeo pode ter um processador próprio, o [[Unidade de processamento gráfico|GPU]] ou acelerador gráfico. Trata-se de um processador capaz de gerar imagens e efeitos visuais tridimensionais, e acelerar os bidimensionais, aliviando o trabalho do processador principal e gerando um resultado final melhor e mais rápido. Esse processador utiliza uma linguagem própria para descrição das imagens tridimensionais, algo como "crie uma linha do ponto x1, y1, z1 ao ponto x2, y2, z2 e coloque o observador em x3, y3, z3" é interpretado e executado, gerando o resultado final, que é a imagem da linha vista pelo observador virtual. O resultado final normalmente é medido considerando-se o número de vezes por segundo que o computador consegue redesenhar uma cena, cuja unidade é o FPS ([[quadros por segundo]], ''frames per second''). Comparando-se o mesmo computador com e sem processador de vídeo dedicado, os resultados (em FPS) chegam a ser dezenas de vezes maiores quando se tem o dispositivo.
Normalmente, a placa gráfica é feita na forma de uma placa de circuito impresso (placa de expansão) e inserida em um ''slot'' de expansão, universal ou especializado (AGP, PCI Express).<ref>{{Citar web |url=https://www.pctechguide.com/graphics-cards/graphic-card-components |titulo=Graphic Card Components |data=2011-09-23 |acessodata=2021-09-08 |website=pctechguide.com |lingua=en-US}}</ref> Alguns foram feitos usando caixas dedicadas, conectadas ao computador através de uma estação de acoplamento ou de um cabo. Estes são conhecidos como eGPUs.<ref>{{Citar web |url=https://www.hardsoftcomputers.co.uk/blog/apple/what-is-an-egpu/ |titulo=What is an eGPU? |data=2020-04-28 |acessodata=2021-10-21 |website=HardSoft |lingua=en-GB}}</ref>


Tais processadores, em geral, estão disponíveis em equipamento a ser adicionado ao computador (adaptadores de vídeo), embora existam placas‐mãe e mesmo computadores portáteis que possuam esse recurso.
== História ==
A [[3dfx Interactive]] foi uma das primeiras empresas a desenvolver uma GPU com aceleração 3D (com a série Voodoo, lançada em novembro de 1996) e a primeira a desenvolver um chipset gráfico dedicado ao 3D, mas sem suporte 2D (o que exigiu, portanto, a presença de uma placa 2D para funcionar).<ref>{{Citar web |url=https://www.techspot.com/article/653-history-of-the-gpu-part-2/ |titulo=History of the Modern Graphics Processor, Part 2 |acessodata=2021-09-10 |website=TechSpot |lingua=en-US}}</ref><ref name=":1">{{Citar web |url=https://www.jonpeddie.com/press-releases/add-in-board-market-down-in-q2-amd-gains-market-share/ |titulo=Add-in board-market down in Q2, AMD gains market share |data=15-8-2013 |acessodata=2021-09-10 |website=www.jonpeddie.com}}</ref> Agora a maioria das placas gráficas modernas são construídas com chips gráficos de origem [[Advanced Micro Devices|AMD]] ou [[Nvidia]].<ref name=":1" />


Também existem duas tecnologias voltadas aos usuários de softwares 3D e jogadores: [[Scalable Link Interface|SLI]] e [[CrossFireX]]. Essa tecnologia permite juntar duas placas de vídeo para trabalharem em paralelo, duplicando o poder de processamento gráfico e melhorando seu desempenho. SLI é o nome adotado pela [[nVidia]], enquanto CrossFireX é utilizado pela [[ATI]]. Apesar da melhoria em desempenho, ainda é uma tecnologia cara, que exige, além dos dois adaptadores, uma placa-mãe que aceite esse tipo de arranjo. E a energia consumida pelo computador se torna mais alta, muitas vezes exigindo uma [[fonte de alimentação]] melhor.
Na indústria, as placas gráficas são às vezes chamadas placas adicionais gráficas, abreviadas como AIBs.<ref name=":1" />


== Sobre ==
== Gráficos integrados e dedicados ==
[[File:Gpu-connections.png|200px|thumb|Imagem de uma placa aceleradora gráfica da fabricante PNY, com GPU da nVidia, GeForce 6600GT.]]
Como alternativa ao uso de uma placa gráfica, o ''hardware'' de vídeo pode ser integrado a [[Unidade central de processamento|CPU]],<ref name=":2">{{Citar web |ultimo=Betts |primeiro=Andy |url=https://www.makeuseof.com/tag/can-shared-graphics-finally-compete-with-a-dedicated-graphics-card/ |titulo=Integrated vs. Dedicated Graphics Card: 7 Things You Need to Know |data=2019-12-13 |acessodata=2021-09-10 |website=MUO |lingua=en-US}}</ref> [[placa-mãe]] (comumente chamada ''onboard'')<ref>{{Citar web |url=http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2013/08/o-que-e-placa-de-video-onboard-e-offboard-e-qual-diferenca-entre-elas.html |titulo=O que é placa de vídeo onboard e offboard e qual a diferença entre elas? |acessodata=2021-09-10 |website=TechTudo |lingua=pt-br}}</ref> ou ''[[System-on-a-chip]]'',<ref>{{Citar web |ultimo=Cipoli |primeiro=Pedro |url=https://canaltech.com.br/hardware/O-que-e-um-SoC/ |titulo=O que é um SoC? |acessodata=2021-09-10 |website=Canaltech |lingua=pt}}</ref> entretanto, os gráficos integrados possuem uma potência menor, além de compartilharem a mesma memória do sistema principal, diferentemente de uma dedicada que consta com [[RAM]] e [[ventoinha]] exclusiva para o [[resfriamento]].<ref name=":2" /> Os gráficos integrados são usados principalmente em ''[[laptop]]s'', ''[[tablet]]s'' e ''[[smartphone]]s'' por terem tamanhos compactos e baixo custo.<ref name=":2" />
Depois do processador, memória e HD, a placa de vídeo é provavelmente o componente mais importante do PC. Originalmente, as placas de vídeo eram dispositivos simples, que se limitavam a mostrar o conteúdo da memória de vídeo no monitor. A memória de vídeo continha um simples bitmap da imagem atual, atualizada pelo processador, e o RAMDAC (um conversor digital-analógico que faz parte da placa de vídeo) lia a imagem periodicamente e a enviava ao monitor. A resolução máxima suportada pela placa de vídeo era limitada pela quantidade de memória de vídeo. Na época, memória era um artigo caro, de forma que as placas vinham com apenas 1 ou 2 MB. As placas de 1 MB permitiam usar no máximo 800x600 com 16 bits de cor, ou 1024x768 com 256 cores. Estavam limitadas ao que cabia na memória de vídeo.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo">{{cite web |title=Guia do Hardware - Guia Definitivo, Placa de Vídeo|url=http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-6}}</ref>


== Efeito 3D ==
Tanto a AMD quanto a [[Intel]] introduziram CPUs e [[chipset]]s de placas-mãe que suportam a integração de uma GPU no mesmo molde que a CPU. A AMD comercializa CPUs com gráficos integrados sob a marca comercial ''[[Accelerated Processing Unit]]'' (APU),<ref>{{Citar web |url=https://www.techslang.com/definition/what-is-an-accelerated-processing-unit-apu/ |titulo=What is an Accelerated Processing Unit (APU)? — Definition by Techslang |data=2019-08-30 |acessodata=2021-09-10 |website=Techslang — Tech Explained in Simple Terms |lingua=en-US}}</ref> enquanto a Intel comercializa tecnologia semelhante sob a marca "''[[Intel HD Graphics]]''". Com os processadores de 8.ª geração, a Intel anunciou a série ''Intel UHD Graphics'' para melhor suporte de monitores 4K.<ref>{{Citar web |url=https://www.techcenturion.com/intel-hd-graphics-guide |titulo=Intel UHD Graphics: The Ultimate Guide to Improve Performance |data=2020-11-26 |acessodata=2021-09-10 |website=www.techcenturion.com |lingua=en-US}}</ref> Embora ainda não sejam equivalentes ao desempenho de soluções dedicadas, a plataforma ''HD Graphics'' da Intel fornece desempenho que se aproxima de gráficos dedicados de médio alcance, e a tecnologia AMD APU foi adotada pelos [[Console de jogos eletrônicos|consoles de jogos eletrônicos]] [[PlayStation 4]] e [[Xbox One]].<ref>{{Citar web |ultimo=March 2017 |primeiro=Sherri L. Smith 07 |url=https://www.laptopmag.com/articles/intel-hd-graphics-comparison |titulo=Intel HD Graphics Guide |data=2017-03-07 |acessodata=2021-09-10 |website=LaptopMag |lingua=en}}</ref><ref>{{Citar web |ultimo=Shimpi |primeiro=Anand Lal |url=https://www.anandtech.com/show/6972/xbox-one-hardware-compared-to-playstation-4 |titulo=The Xbox One: Hardware Analysis & Comparison to PlayStation 4 |acessodata=2021-09-10 |website=www.anandtech.com}}</ref><ref>{{Citar web |url=https://nl.hardware.info/ |titulo=Hardware Info - hardware reviews en vergelijken |acessodata=2021-09-10 |website=nl.hardware.info}}</ref>
Em seguida, as placas passaram a suportar recursos de aceleração, que permitem fazer coisas como mover janelas ou processar arquivos de vídeo de forma a aliviar o processador principal. Esses recursos melhoram bastante a velocidade de atualização da tela (em 2D), tornando o sistema bem mais responsivo. Finalmente, as placas deram o passo final, passando a suportar recursos 3D. Imagens em três dimensões são formadas por polígonos, formas geométricas como triângulos e retângulos em diversos formatos. Qualquer objeto em um game 3D é formado por um grande número destes polígonos, Cada polígono tem sua posição na imagem, um tamanho e cor específicos. O "processador" incluído na placa, responsável por todas estas funções é chamado de GPU (Graphics Processing Unit, ou unidade de processamento gráfico).<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />


Para tornar a imagem mais real, são também aplicadas texturas sobre o polígonos. Uma textura nada mais é do que uma imagem 2D comum, aplicada sobre um conjunto de polígonos. O uso de texturas permite que um muro realmente tenha o aspecto de um muro de pedras, por exemplo, que podemos usar a imagem de um muro real sobre os polígonos. O uso das texturas não está limitado apenas a superfícies planas. É perfeitamente possível moldar uma textura sobre uma esfera, por exemplo. Quanto maior o número de polígonos usados e melhor a qualidade das texturas aplicadas sobre eles, melhor será a qualidade final da imagem.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />
== Demanda de energia e tamanho ==
Como o poder de processamento das placas gráficas aumentou, também aumentou sua demanda por energia elétrica. As atuais placas gráficas de alto desempenho tendem a consumir grandes quantidades de energia.<ref>{{Citar web |ultimo=Walton |primeiro=Jarred |url=https://www.tomshardware.com/features/graphics-card-power-consumption-tested |titulo=Graphics Card Power Consumption and Efficiency Tested |data=2021-04-05 |acessodata=2021-09-10 |website=Tom's Hardware |lingua=en}}</ref> Por exemplo, o ''thermal design power'' (TDP) para a GeForce Titan RTX é de 280 [[watt]]s.<ref>{{Citar web |url=https://www.techpowerup.com/gpu-specs/titan-rtx.c3311 |titulo=NVIDIA TITAN RTX Specs |acessodata=2021-09-10 |website=TechPowerUp |lingua=en}}</ref> Enquanto os fabricantes de CPU e de [[Fonte de alimentação|fontes de alimentação]] se moveram recentemente para uma maior eficiência, as demandas de energia das GPUs continuaram a aumentar, por isso as placas gráficas podem ter o maior consumo de energia de qualquer parte individual em um computador.<ref>{{Citar web |url=http://www.xbitlabs.com/articles/video/display/power-noise.html |titulo=Faster, Quieter, Lower: Power Consumption and Noise Level of Contemporary Graphics Cards - X-bit labs |data=30-7-2006 |acessodata=2021-09-10 |website=xbitlabs.com |arquivourl=https://web.archive.org/web/20110904054636/http://www.xbitlabs.com/articles/video/display/power-noise.html |arquivodata=2011-09-04 |urlmorta=s}}</ref><ref>{{Citar web |url=https://blog.codinghorror.com/video-card-power-consumption/ |titulo=Video Card Power Consumption |data=2006-08-18 |acessodata=2021-09-10 |website=Coding Horror}}</ref><ref>{{Citar web |ultimo=Hruska |primeiro=Joel |url=https://www.extremetech.com/computing/310217-how-much-power-do-gpus-actually-consume |titulo=How Much Power Do GPUs Actually Consume? |acessodata=2021-09-10 |website=www.extremetech.com}}</ref> Embora as fontes de alimentação também estejam aumentando sua potência, o gargalo é devido à conexão [[PCI Express|PCI-Express]], que se limita a fornecer 75 watts.<ref name=":3">{{Citar web |url=https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/app-notes/3/3605.html |titulo=Power-Supply Management Solution for PCI |acessodata=2021-09-10 |website=www.maximintegrated.com}}</ref> As placas gráficas modernas com um consumo de energia superior a 75 watts geralmente incluem uma combinação de tomadas de seis pinos (75 W) ou oito pinos (150 W) que se conectam diretamente à fonte de alimentação.<ref>{{Citar web |url=https://www.intel.com/content/www/us/en/support/articles/000006966/boards-and-kits/desktop-boards.html |titulo=Extra Power Needed by Some PCI Express |acessodata=2021-09-10 |website=Intel |lingua=en}}</ref><ref name=":3" />


=== Etapas de criação ===
As placas gráficas para computadores ''desktop'' vêm em um dos dois perfis de tamanho, o que pode permitir que uma placa gráfica seja adicionada até mesmo a PCs de pequeno porte. Algumas placas gráficas não são do tamanho habitual, assim categorizadas como sendo ''low profile'' (tradução literal: baixo perfil).<ref>{{Citar web |url=https://www.outletapex.com/best-low-profile-graphics-card#What_is_a_Low_Profile_Graphics_Card |titulo=5 Best Low Profile Graphics Card in 2020 → What is a Low Profile Graphics Card? |acessodata=2021-09-12 |website=www.outletapex.com |lingua=en-US}}</ref>
O processo de criação de uma imagem tridimensional é dividido em três etapas, chamadas de desenho, geometria e renderização. Na primeira etapa, é criada uma descrição dos objetos que compõem a imagem, ou seja: quais polígonos fazem parte da imagem, qual é a forma e tamanho de cada um, qual é a posição de cada polígono na imagem, quais serão as cores usadas e, finalmente, quais texturas e quais efeitos 3D serão aplicados. Depois de feito o "projeto" entramos na fase de geometria, onde a imagem é efetivamente criada e armazenada na memória da placa 3D.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />


Ao final da etapa de geometria, todos os elementos que compõem a imagem estão prontos. O problema é que eles estão armazenados na memória da placa de vídeo na forma de um conjunto de operações matemáticas, coordenadas e texturas, que ainda precisam ser transformadas na imagem que será exibida no monitor. É aqui que chegamos à parte mais complexa e demorada do trabalho, que é a renderização da imagem.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />
== Escala multi-cartão ==
Algumas placas gráficas podem ser ligadas entre si para permitir o escalonamento do processamento gráfico em várias placas. Isto é feito usando ou o barramento PCIe na placa mãe, ou mais comumente, uma ponte de dados. A maioria das placas de baixa potência não são capazes de ser ligadas desta forma.<ref>{{Citar web |url=https://canaltech.com.br/hardware/O-que-e-CrossFireX-e-SLI/ |titulo=O que é CrossFireX e SLI? |acessodata=2021-09-12 |website=Canaltech |lingua=pt-BR}}</ref> AMD e Nvidia têm ambos métodos proprietários de escalonamento, [[AMD CrossFire|CrossFireX]] para AMD, e [[SLI]] (desde a geração Turing, substituída pela NVLink) para Nvidia. Cartões de diferentes fabricantes de chipset ou arquiteturas não podem ser usados em conjunto para escalonamento multi-cartão. Se uma placa gráfica tiver diferentes tamanhos de memória, será utilizado o valor mais baixo, sendo que os valores mais altos serão desconsiderados. Geralmente o escalonamento em cartões de grau de consumo pode ser feito utilizando até quatro cartões.<ref>{{Citar web |url=https://techreport.com/review/19404/sli-vs-crossfirex-the-dx11-generation/ |titulo=SLI vs. CrossFireX: The DX11 generation |data=2010-08-11 |acessodata=2021-09-12 |website=The Tech Report |lingua=en-US}}</ref><ref>{{Citar web |ultimo=Kingsley-Hughes |primeiro=Adrian |url=https://www.zdnet.com/article/nvidia-geforce-gtx-680-in-quad-sli-configuration-benchmarked/ |titulo=NVIDIA GeForce GTX 680 in quad-SLI configuration benchmarked |acessodata=2021-09-12 |website=ZDNet |lingua=en}}</ref><ref>{{citar web |url=http://www.maximumpc.com/article/features/head_head_quad_sli_vs_quad_crossfirex |titulo=Head to Head: Quad SLI vs. Quad CrossFireX |data=9-1-2012 |acessodata=12-9-2021 |website=maximumpc.com |arquivourl=http://web.archive.org/web/20160322033149/http://www.maximumpc.com/head-to-head-quad-sli-vs-quad-crossfirex/ |arquivodata=2016-03-22 |urlmorta=s}}</ref>


Essa última etapa consiste em transformar as informações armazenadas na memória em uma imagem bidimensional que será mostrada no monitor. O processo de renderização é muito mais complicado do que parece; é necessário determinar (a partir do ponto de vista do espectador) quais polígonos estão visíveis, aplicar os efeitos de iluminação adequados, etc.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />
== Indústria e mercado ==
A AMD e Nvidia são as principais fornecedoras do mercado de GPUs.<ref>{{Citar web |ultimo=Hamann |primeiro=Renan |url=https://www.tecmundo.com.br/amd/58584-amd-vs-nvidia-entenda-guerra-comecou-ha-tempo.htm |titulo=AMD vs NVIDIA: entenda a guerra que começou há muito tempo |acessodata=2021-09-12 |website=www.tecmundo.com.br |lingua=pt-BR}}</ref><ref name=":1" /> No terceiro trimestre de 2013, a AMD teve uma participação de mercado de 35,5% enquanto a Nvidia teve uma participação de mercado de 64,5%.<ref name=":4">{{Citar web |url=https://www.techpowerup.com/194979/graphics-card-market-up-sequentially-in-q3-nvidia-gains-as-amd-slips |titulo=Graphics Card Market Up Sequentially in Q3, NVIDIA Gains as AMD Slips |data=2013 |acessodata=2021-09-12 |website=TechPowerUp |lingua=en}}</ref>


== Tipos de Placa de Vídeo ==
As remessas de cartões gráficos atingiram um total de 114 milhões em 1999. Em contraste, totalizaram 14,5 milhões de unidades no terceiro trimestre de 2013, uma queda de 17% em relação aos níveis do terceiro trimestre de 2012,<ref name=":4" /> e 44 milhões no total em 2015. As vendas de placas gráficas tiveram tendência decrescente devido a melhorias nas tecnologias gráficas integradas; gráficos de alta qualidade integrados à CPU podem proporcionar desempenho competitivo com placas gráficas de baixa qualidade. Ao mesmo tempo, as vendas de placas gráficas cresceram no segmento ''high-end'', que os fabricantes mudaram seu foco para priorizar o mercado de jogos e entusiastas.<ref>{{Citar web |url=https://www.digitimes.com/news/a20130416PD210.html |titulo=Palit, PC Partner surpass Asustek in graphics card market share |acessodata=2021-09-12 |website=DIGITIMES |lingua=en}}</ref><ref name=":6">{{Citar web |ultimo=Shilov |primeiro=Anton |url=https://www.anandtech.com/show/10613/discrete-desktop-gpu-market-trends-q2-2016-amd-grabs-market-share-but-nvidia-remains-on-top |titulo=Discrete Desktop GPU Market Trends Q2 2016: AMD Grabs Market Share, But NVIDIA Remains on Top |acessodata=2021-09-12 |website=www.anandtech.com}}</ref>
=== Avulsas (Off-Board) ===
Com a evolução das [[placa 3D|placas 3D]], os games passaram a utilizar [[gráficos]] cada vez mais elaborados, explorando os recursos das placas recentes. Isso criou um círculo vicioso, que faz com que você precise de uma placa razoavelmente recente para jogar qualquer game atual. As placas 3D atuais são praticamente um computador à parte, pois além da qualidade generosa de [[memória RAM]], acessada através de um barramento muito mais rápido que a do sistema, o chipset de vídeo é muito mais complexo e absurdamente mais rápido que o processador principal no processamento de gráficos. O chipset de uma [[GeForce]] 7800 GT, por exemplo, é composto por 302 milhões de transistores, mais do que qualquer [[microprocessador|processador]] da época em que foi lançada.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />


As placas [[off-board]] 3D também incluem uma quantidade generosa de memória de vídeo (512 MB, 768 MB, 1GB, 2GB ou mais nos modelos mais recentes), acessada através de um barramento muito rápido. O GPU (o chipset da placa) é também muito poderoso, de forma que as duas coisas se combinam para oferecer um desempenho monstruoso. Com a introdução do [[PCI Express]], surgiu também a possibilidade de instalar duas, ou até mesmo quatro placas, ligadas em [[SLI]] (no caso das placas nVidia) ou [[CrossFire]] (no caso das placas AMD/ATI), o que oferece um desempenho próximo do dobro (ou do quádruplo) obtido por uma placa isolada.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />
Além dos segmentos de jogos e multimídia, as placas gráficas têm sido cada vez mais utilizadas para [[GPGPU|computação de uso geral]], tais como [[Big data|grandes processamentos de dados]].<ref>{{Citar web |ultimo=Chanthadavong |primeiro=Aimee |url=https://www.zdnet.com/article/nvidia-touts-gpu-processing-as-the-future-of-big-data |titulo=Nvidia touts GPU processing as the future of big data |acessodata=2021-09-12 |website=ZDNet}}</ref> O crescimento da [[criptomoeda]] coloca uma grande demanda em placas gráficas de alta qualidade, especialmente em grandes quantidades, devido às suas vantagens no processo de mineração. Em janeiro de 2018, as placas gráficas de médio e alto nível sofreram um grande aumento de preço, com muitos varejistas tendo escassez de estoque devido à significativa demanda entre este mercado.<ref>{{Citar web |ultimo=Lee |primeiro=Timothy B. |url=https://arstechnica.com/tech-policy/2018/01/cryptocurrency-boom-creates-insane-global-graphics-card-shortage/ |titulo=Here’s why you can’t buy a high-end graphics card at Best Buy |data=2018-01-18 |acessodata=2021-09-12 |website=Ars Technica |lingua=en-us}}</ref><ref name=":6" /><ref>{{Citar web |url=https://www.extremetech.com/gaming/262493-gpu-prices-skyrocket-breaking-entire-diy-pc-market |titulo=GPU Prices Skyrocket, Breaking the Entire DIY PC Market |acessodata=2021-09-12 |website=www.extremetech.com}}</ref> As empresas de cartões gráficos lançaram cartões específicos para mineração, projetados para funcionar 24 horas, sete dias por semana, e sem portas de saída de vídeo.<ref name=":5" /> A indústria de placas gráficas sofreu um revés devido à escassez de ''chips'' em 2020-2021.<ref>{{Citar web |url=https://www.digitaljournal.com/pr/how-graphics-card-shortage-is-killing-pc-gaming |titulo=How Graphics Card shortage is killing PC Gaming |acessodata=2021-09-12 |website=Digital Journal |lingua=en-US}}</ref><ref>{{Citar web |url=https://www.marketwatch.com/press-release/how-graphics-card-shortage-is-killing-pc-gaming-2021-06-18 |titulo=How Graphics Card shortage is killing PC Gaming |acessodata=2021-09-12 |website=MarketWatch |lingua=EN-US}}</ref>Em julho de 2022, os preços finalmente começaram a cair.<ref>{{Citar web|url=https://adrenaline.com.br/artigos/v/76747/placas-de-video-estao-baratas-chegou-a-hora-de-comprar|titulo=Placas de vídeo estão baratas? Chegou a hora de comprar?|data=2022-07-01|acessodata=2022-07-21|website=Adrenaline|lingua=pt-br}}</ref><ref>{{Citar web|url=https://adrenaline.com.br/noticias/v/77120/nvidia-prepara-corte-no-preco-de-placas-rtx-30-de-alto-desempenho|titulo=NVIDIA prepara corte no preço de placas RTX 30 de alto desempenho|data=2022-07-14|acessodata=2022-07-21|website=Adrenaline|lingua=pt-br}}</ref><ref>{{Citar web|url=https://adrenaline.com.br/noticias/v/69761/precos-de-placas-de-video-vem-caindo-rapidamente-no-mercado-global|titulo=Preços de placas de vídeo vem caindo rapidamente no mercado global|data=2021-07-05|acessodata=2022-07-21|website=Adrenaline|lingua=pt-br}}</ref> Esse fenômeno se deve a volta da disponibilidade das placas de vídeo no mercado global em fevereiro de 2022, entretanto o fator mais impactante para os preços despencarem, foi a repressão do governo à mineração de criptomoedas na China, país este que alimenta quase 80% do comércio mundial de criptomoedas.<ref>{{Citar web|url=https://adrenaline.com.br/noticias/v/73825/a-oferta-mundial-de-placas-de-video-melhora-mas-os-precos-altos-permanecem|titulo=A oferta mundial de placas de vídeo melhora, mas os preços altos permanecem|data=2022-02-23|acessodata=2022-07-21|website=Adrenaline|lingua=pt-br}}</ref><ref>{{Citar web|url=https://www.istoedinheiro.com.br/repressao-da-mineracao-de-criptomoedas-na-china-derruba-bitcoin/|titulo=Repressão da mineração de criptomoedas na China derruba bitcoin|data=2021-06-21|acessodata=2022-07-21|website=ISTOÉ DINHEIRO|lingua=pt-BR}}</ref> Junto desta ação do governo Chinês, houve a queda geral do valor do Bitcoin devido à queda da participação deste país que é tão impactante neste ramo, em que este fator também ajudou na redução dos preços das placas de vídeo por afetar a mineração a nível global.


=== Integradas à placa-mãe (On-Board) ===
== Partes ==
Longe do mundo brilhante das placas de alto desempenho, temos as placas on-board, que são de longe as mais comuns. Elas são soluções bem mais simples, onde o GPU é integrado ao próprio chipset da placa-mãe e, em vez de utilizar memória dedicada, como nas placas offboard, utiliza parte da memória RAM principal, que é "roubada" do sistema. Mesmo uma placa antiga, como a GeForce 4 Ti4600, tem 10.4 GB/s de barramento com a memória de vídeo, enquanto ao usar um pente de memória DDR PC 3200, temos apenas 3.2 GB/s de barramento na memória principal, que ainda por cima precisa ser compartilhado entre o vídeo e o processador principal. O processador lida bem com isso, graças aos caches L1 e L2. É por isso que os chipsets de vídeo on-board são normalmente bem mais simples: mesmo um chip caro e complexo não ofereceria um desempenho muito melhor, pois o grande limitante é o acesso à memória.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />
Uma placa gráfica é uma [[Circuito impresso|placa de circuito impresso]] constituída de vários componentes, sendo os seus principais: processador gráfico (GPU), [[memória de vídeo]], conversor digital para analógico de memória de acesso aleatório ([[RAMDAC]]), chip de sistema de entrada/saída ([[BIOS]]) e o ''software'' do drive, além de geralmente possuírem um [[Dissipador de energia térmica|dissipador de calor]] e/ou [[ventilador]].<ref>{{Citar web |url=https://www.pctechguide.com/graphics-cards/graphic-card-components |titulo=Graphic Card Components |data=2011-09-23 |acessodata=2021-10-20 |website=pctechguide.com |lingua=en-US}}</ref><ref>{{Citar web |url=https://computer.howstuffworks.com/graphics-card.htm |titulo=How Graphics Cards Work |data=2001-03-16 |acessodata=2021-10-20 |website=HowStuffWorks |lingua=en}}</ref>


De uma forma geral, as placas de vídeo on-board (pelo menos os modelos que dispõem de drivers adequados) atuais atendem bem às tarefas do dia-a-dia, com a grande vantagem do custo. Elas também permitem rodar os games mais antigos, apesar de, naturalmente, ficarem devendo nos lançamentos recentes. As placas mais caras são reservadas a quem realmente faz questão de rodar os games recentes com uma boa qualidade. Existem ainda modelos de placas 3D específicos para uso profissional, como as nVidia Quadro.<ref name="GuiaDoHardware_PlacaDeVideo" />
Elas se conectam a placa-mãe através de [[PCI Express]] x16 e x1, [[Peripheral Component Interconnect|PCI]], [[Accelerated Graphics Port|AGP]]. Geralmente a saída de vídeo é por [[Conector DB|D-Sub]]/[[VGA]], [[Dvi|DVI]], [[HDMI]] e [[DisplayPort]]/Mini-DisplayPort.<ref>{{Citar web |url=https://www.neweggbusiness.com/a/video-card-i-o-ports-and-interfaces/id-186 |titulo=Video Card I/O Ports and Interfaces |acessodata=2021-10-21 |website=www.neweggbusiness.com}}</ref>
 
== Fabricantes ==
Os fabricantes de placas de vídeo se dividem em fornecedores de processadores e fabricantes de placas, os primeiros projetam os aceleradores gráficos e sugerem configurações, enquanto os segundos recebem os processadores prontos e os implementam nas placas.
 
=== Principais Fabricantes de GPU ===
* [[ATI Technologies]] (incorporada à AMD)
* [[nVidia]]
* [[S3 Graphics]]
* [[Matrox]]
* [[Silicon Integrated Systems|SiS]]/[[XGI Technology|XGI]]
* [[3Dlabs]] - comprada pela [[Creative Labs]], em seguida, em 2006, abandonou o mercado para ''[[desktop]]s''.
* [[PowerVR]] - criou o primeiro concorrente viável ao chipset Voodoo da 3dfx, além da GPU no console [[Sega Dreamcast|Dreamcast]], por alguns anos parou de oferecer solução para PCs, mas sua tecnologia é utilizada pela Intel em seus ''[[chipset]]s'' integrados e o processador de vídeo do ''chipset'' que acompanha o processador [[Intel Atom]] é licenciado da PowerVR.
 
=== Fabricantes de placas ===
* PNY
* [[VIA Technologies]]
* [[ASUS]]
* [[ELSA]]
* [[Galaxy]]
* [[Zotac]]
* [http://www.sparkle.com.tw Sparkle]
* [[MSI]]
* [[SapphireTech]]
* [[BFG]]
* [[Gigabyte]]
* [[PowerColor]]
* [[Sapphire]]
* [[Phitronics]]
* [[EVGA]]
* [[XFX]]
* [[INNO3D]]
* [[Zogis]]
* [[Elite Group (ECS)]]
* [[Gainward]]
* [[nVidia]]
* [[Intel]]
* [[Radeon]]
* [[ATI]]
 
=== Fabricantes de GPU fora do mercado ===
* [[3dfx]] - comprada pela [[nVidia]] no ano 2000.
* [[XGI Technologies]] - teve suas tecnologias e propriedades vendidas à ATI.
* [[Real3D]] - comprada pela Intel, suas tecnologias são utilizadas nos chipsets com vídeo integrado da empresa.
* [[Rendition]] - comprada pela [[Micron]].


== Ver também ==
== Ver também ==
* [[Unidade de processamento gráfico|GPU]]
* [[Unidade de processamento gráfico|GPU]]
* [[Placa-mãe]]
* [[Placa-mãe]]
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== Ligações externas ==
== Ligações externas ==
* [http://www.placadevideo.info/ Informações gerais sobre placas de vídeo]
* [https://web.archive.org/web/20100131102857/http://www.placadevideo.info/ Informações gerais sobre placas de vídeo]
* [http://www.videocardbenchmark.net/ Base de dados de comparatívos de placas de vídeo]
* [http://www.videocardbenchmark.net/ Base de dados de comparatívos de placas de vídeo]
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Edição atual tal como às 13h58min de 21 de julho de 2022

Predefinição:Info/Hardware Placa de vídeo, também chamada placa gráfica[1] ou aceleradora gráfica,[2] é uma placa de expansão que gera uma saída de alimentação de imagens para um dispositivo de exibição (como um monitor de computador). É responsável por gerar e renderizar gráficos tanto 2D quanto 3D. Frequentemente, estas são anunciadas como placas gráficas discretas ou dedicadas, enfatizando a distinção entre elas e as placas gráficas integradas.

A maioria das placas gráficas não se limita à simples saída de exibição. Seu processador gráfico integrado (GPU) pode realizar processamento adicional, removendo esta tarefa do processador central do computador.[3] Por exemplo, Nvidia e AMD (anteriormente ATI) produziram placas que tornam os dutos gráficos OpenGL e DirectX no nível de hardware.[4] Nos últimos anos da década de 2010, houve também uma tendência de usar as capacidades computacionais do processador gráfico para resolver tarefas não-gráficas, o que pode ser feito através do uso de OpenCL e CUDA. As placas gráficas são usadas extensivamente para treinamento IA, mineração de moedas criptográficas e simulação molecular.[4][5][6]

Normalmente, a placa gráfica é feita na forma de uma placa de circuito impresso (placa de expansão) e inserida em um slot de expansão, universal ou especializado (AGP, PCI Express).[7] Alguns foram feitos usando caixas dedicadas, conectadas ao computador através de uma estação de acoplamento ou de um cabo. Estes são conhecidos como eGPUs.[8]

História

A 3dfx Interactive foi uma das primeiras empresas a desenvolver uma GPU com aceleração 3D (com a série Voodoo, lançada em novembro de 1996) e a primeira a desenvolver um chipset gráfico dedicado ao 3D, mas sem suporte 2D (o que exigiu, portanto, a presença de uma placa 2D para funcionar).[9][10] Agora a maioria das placas gráficas modernas são construídas com chips gráficos de origem AMD ou Nvidia.[10]

Na indústria, as placas gráficas são às vezes chamadas placas adicionais gráficas, abreviadas como AIBs.[10]

Gráficos integrados e dedicados

Como alternativa ao uso de uma placa gráfica, o hardware de vídeo pode ser integrado a CPU,[11] placa-mãe (comumente chamada onboard)[12] ou System-on-a-chip,[13] entretanto, os gráficos integrados possuem uma potência menor, além de compartilharem a mesma memória do sistema principal, diferentemente de uma dedicada que consta com RAM e ventoinha exclusiva para o resfriamento.[11] Os gráficos integrados são usados principalmente em laptops, tablets e smartphones por terem tamanhos compactos e baixo custo.[11]

Tanto a AMD quanto a Intel introduziram CPUs e chipsets de placas-mãe que suportam a integração de uma GPU no mesmo molde que a CPU. A AMD comercializa CPUs com gráficos integrados sob a marca comercial Accelerated Processing Unit (APU),[14] enquanto a Intel comercializa tecnologia semelhante sob a marca "Intel HD Graphics". Com os processadores de 8.ª geração, a Intel anunciou a série Intel UHD Graphics para melhor suporte de monitores 4K.[15] Embora ainda não sejam equivalentes ao desempenho de soluções dedicadas, a plataforma HD Graphics da Intel fornece desempenho que se aproxima de gráficos dedicados de médio alcance, e a tecnologia AMD APU foi adotada pelos consoles de jogos eletrônicos PlayStation 4 e Xbox One.[16][17][18]

Demanda de energia e tamanho

Como o poder de processamento das placas gráficas aumentou, também aumentou sua demanda por energia elétrica. As atuais placas gráficas de alto desempenho tendem a consumir grandes quantidades de energia.[19] Por exemplo, o thermal design power (TDP) para a GeForce Titan RTX é de 280 watts.[20] Enquanto os fabricantes de CPU e de fontes de alimentação se moveram recentemente para uma maior eficiência, as demandas de energia das GPUs continuaram a aumentar, por isso as placas gráficas podem ter o maior consumo de energia de qualquer parte individual em um computador.[21][22][23] Embora as fontes de alimentação também estejam aumentando sua potência, o gargalo é devido à conexão PCI-Express, que se limita a fornecer 75 watts.[24] As placas gráficas modernas com um consumo de energia superior a 75 watts geralmente incluem uma combinação de tomadas de seis pinos (75 W) ou oito pinos (150 W) que se conectam diretamente à fonte de alimentação.[25][24]

As placas gráficas para computadores desktop vêm em um dos dois perfis de tamanho, o que pode permitir que uma placa gráfica seja adicionada até mesmo a PCs de pequeno porte. Algumas placas gráficas não são do tamanho habitual, assim categorizadas como sendo low profile (tradução literal: baixo perfil).[26]

Escala multi-cartão

Algumas placas gráficas podem ser ligadas entre si para permitir o escalonamento do processamento gráfico em várias placas. Isto é feito usando ou o barramento PCIe na placa mãe, ou mais comumente, uma ponte de dados. A maioria das placas de baixa potência não são capazes de ser ligadas desta forma.[27] AMD e Nvidia têm ambos métodos proprietários de escalonamento, CrossFireX para AMD, e SLI (desde a geração Turing, substituída pela NVLink) para Nvidia. Cartões de diferentes fabricantes de chipset ou arquiteturas não podem ser usados em conjunto para escalonamento multi-cartão. Se uma placa gráfica tiver diferentes tamanhos de memória, será utilizado o valor mais baixo, sendo que os valores mais altos serão desconsiderados. Geralmente o escalonamento em cartões de grau de consumo pode ser feito utilizando até quatro cartões.[28][29][30]

Indústria e mercado

A AMD e Nvidia são as principais fornecedoras do mercado de GPUs.[31][10] No terceiro trimestre de 2013, a AMD teve uma participação de mercado de 35,5% enquanto a Nvidia teve uma participação de mercado de 64,5%.[32]

As remessas de cartões gráficos atingiram um total de 114 milhões em 1999. Em contraste, totalizaram 14,5 milhões de unidades no terceiro trimestre de 2013, uma queda de 17% em relação aos níveis do terceiro trimestre de 2012,[32] e 44 milhões no total em 2015. As vendas de placas gráficas tiveram tendência decrescente devido a melhorias nas tecnologias gráficas integradas; gráficos de alta qualidade integrados à CPU podem proporcionar desempenho competitivo com placas gráficas de baixa qualidade. Ao mesmo tempo, as vendas de placas gráficas cresceram no segmento high-end, já que os fabricantes mudaram seu foco para priorizar o mercado de jogos e entusiastas.[33][34]

Além dos segmentos de jogos e multimídia, as placas gráficas têm sido cada vez mais utilizadas para computação de uso geral, tais como grandes processamentos de dados.[35] O crescimento da criptomoeda coloca uma grande demanda em placas gráficas de alta qualidade, especialmente em grandes quantidades, devido às suas vantagens no processo de mineração. Em janeiro de 2018, as placas gráficas de médio e alto nível sofreram um grande aumento de preço, com muitos varejistas tendo escassez de estoque devido à significativa demanda entre este mercado.[36][34][37] As empresas de cartões gráficos lançaram cartões específicos para mineração, projetados para funcionar 24 horas, sete dias por semana, e sem portas de saída de vídeo.[6] A indústria de placas gráficas sofreu um revés devido à escassez de chips em 2020-2021.[38][39]Em julho de 2022, os preços finalmente começaram a cair.[40][41][42] Esse fenômeno se deve a volta da disponibilidade das placas de vídeo no mercado global em fevereiro de 2022, entretanto o fator mais impactante para os preços despencarem, foi a repressão do governo à mineração de criptomoedas na China, país este que alimenta quase 80% do comércio mundial de criptomoedas.[43][44] Junto desta ação do governo Chinês, houve a queda geral do valor do Bitcoin devido à queda da participação deste país que é tão impactante neste ramo, em que este fator também ajudou na redução dos preços das placas de vídeo por afetar a mineração a nível global.

Partes

Uma placa gráfica é uma placa de circuito impresso constituída de vários componentes, sendo os seus principais: processador gráfico (GPU), memória de vídeo, conversor digital para analógico de memória de acesso aleatório (RAMDAC), chip de sistema de entrada/saída (BIOS) e o software do drive, além de geralmente possuírem um dissipador de calor e/ou ventilador.[45][46]

Elas se conectam a placa-mãe através de PCI Express x16 e x1, PCI, AGP. Geralmente a saída de vídeo é por D-Sub/VGA, DVI, HDMI e DisplayPort/Mini-DisplayPort.[47]

Ver também

Referências

  1. «Placa gráfica». Infopédia - Dicionários Porto Editora (em português). Porto. Consultado em 21 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 26 de janeiro de 2014 
  2. «Placa aceleradora gráfica». Infopédia - Dicionários Porto Editora (em português). Porto. Consultado em 21 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 13 de junho de 2012 
  3. «Hardware». www.explainingcomputers.com. Consultado em 8 de setembro de 2021. Cópia arquivada em 26 de fevereiro de 2021 
  4. 4,0 4,1 «OpenGL vs DirectX». www.cprogramming.com. Consultado em 8 de setembro de 2021. Cópia arquivada em 26 de julho de 2021 
  5. «Powering Change with NVIDIA AI and Data Science». NVIDIA (em English). Consultado em 8 de setembro de 2021 
  6. 6,0 6,1 «Need A Dedicated Graphics Card For Mining? Here's What You Can Buy». Digital Trends (em English). 10 de julho de 2017. Consultado em 8 de setembro de 2021 
  7. «Graphic Card Components». pctechguide.com (em English). 23 de setembro de 2011. Consultado em 8 de setembro de 2021 
  8. «What is an eGPU?». HardSoft (em English). 28 de abril de 2020. Consultado em 21 de outubro de 2021 
  9. «History of the Modern Graphics Processor, Part 2». TechSpot (em English). Consultado em 10 de setembro de 2021 
  10. 10,0 10,1 10,2 10,3 «Add-in board-market down in Q2, AMD gains market share». www.jonpeddie.com. 15 de agosto de 2013. Consultado em 10 de setembro de 2021 
  11. 11,0 11,1 11,2 Betts, Andy (13 de dezembro de 2019). «Integrated vs. Dedicated Graphics Card: 7 Things You Need to Know». MUO (em English). Consultado em 10 de setembro de 2021 
  12. «O que é placa de vídeo onboard e offboard e qual a diferença entre elas?». TechTudo (em português). Consultado em 10 de setembro de 2021 
  13. Cipoli, Pedro. «O que é um SoC?». Canaltech (em português). Consultado em 10 de setembro de 2021 
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  44. «Repressão da mineração de criptomoedas na China derruba bitcoin». ISTOÉ DINHEIRO (em português). 21 de junho de 2021. Consultado em 21 de julho de 2022 
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  47. «Video Card I/O Ports and Interfaces». www.neweggbusiness.com. Consultado em 21 de outubro de 2021 

Ligações externas

Predefinição:Componentes básicos do computador

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