¿Qué es la GPU o Unidad de Procesamiento Gráfico de un PC?

Los avances tecnológicos representan motivos de emoción y alegría para quienes disfrutamos de sus ventajas, no es un secreto que a todos nos gusta contar con el ultimo Smartphone, la última consola de vídeos juegos del mercado actual y de lo último en dispositivos electrónicos, después de todo si son los más actuales, sin duda son los mejores. Sin embargo estos avances en ocasiones conllevan retos sobre todo si somos amantes de las computadoras por lo que requerimos constantemente mantener actualizados cada uno de sus componentes para estar al día con la velocidad y rendimiento de nuestro equipo.

¿Y que hay si somos amantes de los videos juegos? De seguro que el termino Unidad de Procesamiento Grafico nos suena ya que es el encargado de que podamos apreciar en nuestro ordenador, los mejores gráficos en los juegos de última generación convirtiendo nuestros títulos de videojuegos favoritos en una verdadera experiencia recreacional única y sin igual. Ahora bien, ¿cuál es la función de la GPU? ¿Cuáles son los procesos que realiza? Estas son tan solo algunas de las interrogantes que responderemos en este artículo, comencemos.

¿Cómo se diferencian las GPU y las CPU?

Ambos términos suenan muy similares, sin embargo, en cuanto a estructura se refiere son muy distintos ya que aunque ambos tienen lo necesario para  procesar información y datos, la GPU  está específicamente diseñada para el procesamiento de material de tipo gráfico resultando ineficiente en otras áreas de procesamiento. La CPU por el contrario es una unidad de procesamiento ordinario y frecuente por decirlo de alguna manera, por lo que es eficiente en muchos tipos de cálculo ya que procesa los datos en serie y aunque procesa también la información o material gráfico, no lo hace tan eficientemente como la GPU.

Dado que la CPU posee menos núcleo, lleva a cabo pocas funciones de manera paralela, mientras que el diseño de la GPU está orientado al desarrollo de múltiples funciones en paralelo ayudando y potenciando el rendimiento y las capacidades de la CPU al momento de llevar a cabo operaciones similares. En este sentido, podemos decir que hasta cierto grado la GPU mejora significativamente el trabajo de la CPU aliviando la carga sobre esta.

¿Cuál es la función de la GPU en una computadora?

La unidad de procesamiento gráfico como coprocesador ofrecido únicamente para el procesamiento gráfico, busca disminuir la carga que lleva la CPU sobre todo durante la ejecución de aplicaciones interactivas y videojuegos. En primer lugar, la GPU funciona como una traductora que traduce los comandos o el lenguaje binario con los que opera nuestro ordenador a imágenes que luego nos presenta como una interfaz gráfica con la que los usuarios podemos interactuar.

Para entenderlo mejor, si observáramos el escritorio de nuestro ordenador de una manera primitiva, es decir, sin la intervención de ninguna interfaz gráfica, luciría como una pantalla de color negro con algunos códigos de comando. Es gracias al procesamiento gráfico que somos capaces de ver los iconos de nuestras carpetas, el fondo de pantalla, cursor y videojuegos todo esto es trabajo del GPU que está dedicado exclusivamente al procesamiento gráfico de nuestra computadora, así podemos apreciar las maravillas de las que disponemos en nuestra PC.

¿Cuáles son los procesos que realiza una GPU?

Tomando en cuenta que la Unidad de Procesamiento Gráfico cuenta con varios núcleos para realizar su labor, debe procesar la información suministrada por el CPU a través de operaciones internas, calculando los valores que serán necesarios almacenar para posteriormente procesarlos. En general, transforma la información binaria del ordenador para luego emitir una señal al monitor quien reproducirá los gráficos o imágenes, fotos, vídeos que vemos en pantalla. Toda esta maravilla ocurre de manera interna en la GPU y el éxito de esta operación se debe a dos procesos de los que hablaremos a continuación.

Procesar los vértices

Este proceso suele ser bastante fácil para las Unidades de Procesamiento Gráfico, sobre todo si hablas de las modernas que con las nuevas tecnologías y avances han logrado disminuir considerablemente el gasto de recursos, el proceso consiste en conseguir los datos de los vértices ya calculados por la CPU, luego procesar el orden espacial, rotación y por supuesto los segmentos que gráficamente serán visibles, esto es especialmente necesario para continuar con el procesamiento de pixeles.

Procesar los Píxeles

Procesar los pixeles es como disfrazar la información ya que es la forma en que se verán los datos en el monitor, es justo en este proceso donde entra en juego las capacidades de la tarjeta gráfica pues se trata del trabajo más pesado ya que es donde se colocan los manto gráficos, los efectos  y todo lo que sea necesario para lograr una imagen gráfica fácilmente visible en el monitor y que por supuesto el espectador pueda admirar, las imágenes deben ser lo más realistas posibles dependiendo de qué tan moderna sea la GPU.  Es en este paso donde ocurre la magia tecnológica por decirlo así.

¿Qué tipos existen actualmente para utilizar en una PC

Como se ha mencionado anteriormente, la GPU cumple una función especial, al ser un procesador especializado, está programado o diseñado para la representación de imágenes en el monitor o pantalla. Manipula y altera la memoria de manera tan rápida que es capaz de acelerar la construcción de imágenes en un búfer de formas que luego serán procesados y convertidos en una salida.  Son tres los tipos que podemos encontrar en la actualidad y procederemos a hablar de cada uno de ellos.

Las tarjetas dedicadas

Cuando hablamos de tarjetas dedicadas hacemos referencias a las GPU discretas, que no es más que una GPU completamente separada, ajena a la CPU, diseñada para ejecutar una variedad de funciones particulares, pudiendo ser utilizada para el proceso de información e instrucciones de manera separada de la unidad central de procesamiento, posee un acceso rápido a los datos de imágenes ya que está equipada con su propia memoria de acceso aleatorio de vídeo.  Lo cuestionable de estas tarjetas es que producen mucho calor y siendo la GPU el componente cuyo funcionamiento normal genera más calor que el resto, requieren de un elemento adicional el cual es una buena alimentación de energía.

Con gráficos integrados

Las GPU con gráficos integrados, hace clara referencia a una GPU construida o integrada en el mismo chip de la unidad de procesamiento central, el estar juntos concede algunas ventajas como un tamaño más pequeño, mayor eficiencia energética e incluso menor costo que las dedicadas. A diferencia de las dedicadas, no posee una memoria RAM propia si no que hacen uso de la del sistema, otra ventaja es que no producen tanto calor y el costo energético también es menor.

Las tarjetas híbridas

Las tarjetas híbridas son aquellas que aunque tienen memoria propia, también comparten la memoria del sistema ya que la propia suele ser limitada, llevan a cabo la realización de operaciones con carácter  inmediato permitiendo un rendimiento acelerado del ordenador. Generalmente, son bastante eficientes y útiles para cumplir sus funciones básicas en el ordenador.

¿Cómo funciona la aceleración por GPU?

La aceleración por GPU consiste en utilizar la unidad de procesamiento grafico en conjunto con la unidad de procesamiento central para facilitar y mejorar la calidad de reproducción alcanzando un mejor rendimiento al tiempo que se reduce el consumo de energía, dado que la CPU está preparada para el razonamiento lógico matemático, podemos ejecutar cualquier actividad a una excelente velocidad mejorando significativamente los resultados. La desventaja en estos casos es cuando utilizamos aplicaciones, videojuegos con alta carga gráfica que procesan texturas y formas de manera constante la CPU no va bien ya que no está diseñada para ese tipo de trabajo forzado.

Con la aceleración garantizamos una mejor conversión de videos haciendo uso de una programación acelerada mediante el GPU. En pocas palabras, tanto el GPU como el CPU unen no solo sus fuerzas sino también sus capacidades con un único objetivo, realizar el trabajo de manera más cómoda y a menos trabajo, mayor rendimiento.