GPU

La GPU, —acrónimo de «graphics processing unit», que significa «unidad de procesamiento gráfico»— es un procesador (como la CPU) dedicado al
procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo
del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma
flotante, predominante en las funciones 3D. La mayor parte de la información
ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las
características de la GPU, pues constituye la parte más importante de la
tarjeta gráfica, así como la principal determinante del rendimiento. Tres de
las más importantes de dichas características son la frecuencia de reloj del
núcleo, que en la actualidad oscila entre 500 MHz en las tarjetas de gama
baja y 850 MHz en las de gama alta, el número de procesadores shaders y el
número de pipelines (vertex y fragment shaders), encargadas de traducir una
imagen 3D compuesta por vértices y líneas en una imagen 2D compuesta por
píxeles. Elementos generales de una GPU:
Shaders: Es elemento más
notable de potencia de una GPU, estos shaders unificados reciben el nombre
de núcleos CUDA en el caso de nvidia y Procesadores Stream en el caso de
AMD. Son una evolución natural de los antiguos pixel shader (encargados de
la rasterización de texturas) y vertex shader (encargados de la geometría de
los objetos), los cuales anteriormente actuaban de forma independiente. Los
shaders unificados son capaces de actuar tanto de vertex shader como de
pixel shader según la demanda, aparecieron en el 2007 con los chips G90 de
nvidia (Series 8000) y los chips R600 para AMD (Series HD 2000), antigua
ATi, incrementando la potencia drásticamente respecto a sus familias
anteriores
ROP: Se encargan de representar los datos procesados por la
GPU en la pantalla, además también es el encargado de los filtros como ANTIALIASING.
Son chips de memoria que almacenan y transportan
información entre sí, no son determinantes en el rendimiento máximo de la
tarjeta gráfica, pero bien unas especificaciones reducidas pueden limitar la
potencia de la GPU. Existen de dos tipos, Dedicada cuando, la tarjeta
gráfica o la GPU dispone exclusivamente para sí esas memorias, ésta manera
es la más eficiente y la que mejores resultados da; y compartida cuando se
utiliza memoria en detrimento de la memoria RAM, ésta memoria es mucho más
lenta que la dedicada y por tanto rinde mucho peor, es recurrente en
campañas de márketing con mensajes tipo Tarjeta gráfica de "Hasta ~ MB" para
engañar al consumidor haciéndole creer que la potencia de esa tarjeta
gráfica reside en su cantidad de memoria.
Las características de
memoria gráfica de una tarjeta gráfica se expresan en 3 características:
Capacidad: La capacidad de la memoria determina el número máximo de datos y
texturas procesadas, una capacidad insuficiente se traduce en un retardo a
espera de que se vacíen esos datos. Sin embargo es un valor muy
sobrevalorado como estrategia recurrente de MÁRKETING
para engañar al
consumidor, tratando de hacer creer que el rendimiento de una tarjeta
gráfica se mide por la capacidad de su memoria; tal es ésta tendencia, que
muchos ensambladores embuten ingentes cantidades de memoria con
GPU
incompatibles con dicha capacidad, resultando una pérdida notable de la
velocidad de dichas memorias, dando como resultado una tarjeta gráfica mucho
más lenta que la que contiene una memoria mucho más pequeña y suficiente al
sector al que va a pertenecer la tarjeta gráfica y recomendado por el
fabricante. Se mide en
BYTES Interfaz de Memoria: También denominado
Bus de datos, es la multiplicación resultante del de ancho de bits de cada
chip por su número de unidades. Es una característica importante y
determinante, junto a la velocidad de la memoria, a la cantidad de datos que
puede transferir en un tiempo determinado, denominado ancho de banda. Una
analogía al ancho de banda se podría asociar al ancho de una autopista o
carriles y al número de vehículos que podrían circular a la vez. La interfaz
de memoria se mide en bits.Velocidad de Memoria: Es la velocidad a la que
las memorias pueden transportar los datos procesados, por lo que es
complemento a la interfaz de memoria para determinar el ancho de banda total
de datos en un tiempo determinado. Continuando la analogía de la circulación
de los vehículos de la autopista, la velocidad de memoria se traduciría en
la velocidad máxima de circulación de los vehículos, dando resultado a un
mayor transporte de mercancía en un mismo periodo de tiempo. La velocidad de
las memorias se mide en
HERTZIOS
(su frecuencia efectiva) y se van
diseñando tecnologías con más velocidad.
Ancho de banda:
Es la tasa de datos que pueden transportarse en una unidad de tiempo. Un
ancho de banda insuficiente se traduce en un importante limitador de
potencia de la GPU. Habitualmente se mide en "Gigabytes por segundo" (GB/s).