GPU
La GPU o unidad de procesamiento gráfico (Graphics Processing Unit en inglés) es un componente que sirve para visualizar contenido gráfico en pantallas. Asimismo, es el corazón de las tarjetas gráficas que realiza todos los cálculos necesarios para que podamos disfrutar de contenido gráfico de alta calidad en nuestros dispositivos como películas y videojuegos.
¿Cómo funciona una GPU y en qué se diferencia de una CPU?
Explicado de forma simple, una GPU procesa datos de una CPU y los transforma en imágenes y gráficos. Si establecemos una comparación, podemos decir que dentro de un departamento la CPU es el equipo estratégico que genera ideas y la GPU es la mano ejecutora que transmite estas ideas a través de diseños.
De igual forma, la CPU manda los datos a la GPU y esta las traduce a píxeles para crear una imagen acorde y las envía al monitor para que las muestre. Evidentemente, todo este proceso es más complejo y la GPU no genera una imagen de forma tan simple, sino que debe medir la iluminación, el color, el contraste, la textura, entre otros parámetros. Mientras vemos una película o jugamos a un videojuego, la GPU repite este proceso tan grande hasta 60 veces por minuto.
¿Para qué sirve una GPU?
La GPU sirve para:
Renderizado de imágenes y vídeos
Como venimos comentando, las GPU ofrecen un amplio abanico de aplicaciones para el procesamiento de imágenes y vídeos en alta definición. Mientras más potente sea una GPU, con mayor fluidez y lujo de detalles se reproducirán los vídeos.
Además, les permite a los usuarios cargar y editar vídeos en software de edición de alto nivel que consume muchos recursos como Adobe Creative Suite, evitando ralentizar el funcionamiento del ordenador.
Minería de criptomonedas
Algunos mineros de criptomonedas prefieren los sistemas de minería a base de GPU aunque no resulten tan eficientes ni rentables como los mineros ASIC. En el caso de las GPU, son muy útiles para minar algunas criptomonedas como Ethereum.
Supercomputadoras
Las supercomputadoras que se emplean en los laboratorios de biofísica dependen de las GPU para resolver cálculos muy complejos relacionados con la dinámica molecular. La GPU que utilizan estos laboratorios en las supercomputadoras más potentes están fabricados por la empresa de software NVIDIA.
Partes de una GPU
Una GPU puede contener muchos componentes que varían de producto en producto. Las partes principales de una GPU son:
Núcleos de procesamiento
Los núcleos de procesamiento son los componentes fundamentales de una GPU, ya que están diseñados para llevar a cabo operaciones matemáticas y cálculos necesarios para procesar gráficos y realizar tareas de computación paralela.
Memoria de video
La memoria de video, también conocida como VRAM, es un tipo de memoria especializada en la GPU cuyo propósito es almacenar datos de imágenes y texturas, así como otros datos necesarios para los cálculos gráficos.
Controlador de memoria
Administra el flujo de datos entre la GPU y la memoria de video garantizando un acceso rápido y eficiente a los datos necesarios para los cálculos gráficos.
Unidad de rasterización
Convierte los objetos y las imágenes en la escena en píxeles en la pantalla mediante cálculos de sombreado, mapeo de texturas y otros procesos necesarios para generar las imágenes finales.
Unidad de sombreado
La unidad de sombreado es responsable de calcular el color y la iluminación de los objetos en una escena, incluyendo el sombreado de vértices y de píxeles, que son fundamentales para crear efectos visuales realistas.
Motor de geometría
Sirve procesar y transformar los datos de geometría 3D para su visualización en una pantalla 2D. Para ello realiza cálculos de transformación, recorte y ensamblaje de primitivas geométricas.