¿Qué es una GPU?

Las unidades de procesamiento gráfico (GPU) son un componente integral de la informática moderna. Las GPU proporcionan la potencia necesaria para realizar cálculos y procesamientos complejos, lo que permite a los desarrolladores crear aplicaciones más potentes, con mayor rendimiento y mejores efectos visuales. Pero, ¿qué hacen realmente las GPU?  Echemos un vistazo al mundo de las GPU y su funcionamiento.

Una GPU, o unidad de procesamiento gráfico, es un tipo especializado de procesador diseñado específicamente para realizar operaciones de cálculo asociadas al procesamiento de gráficos y vídeo por ordenador. Se trata de un circuito electrónico que procesa datos gráficos ejecutando pequeñas instrucciones denominadas "shaders" en uno o varios "núcleos". Los núcleos están conectados entre sí en paralelo, lo que les permite procesar grandes cantidades de datos simultáneamente.

Diferencia entre CPU y GPU

Las CPU (unidades centrales de procesamiento), que se encuentran en todos los ordenadores, están diseñadas para realizar tareas de propósito general, como ejecutar aplicaciones y gestionar los recursos del sistema.  Por otro lado, las GPU están optimizadas para tareas específicas como la renderización de gráficos 3D y la decodificación de vídeo.

Las CPU tienen menos núcleos que las GPU, pero cada núcleo es capaz de manejar instrucciones más complejas.  Esto significa que las CPU pueden manejar tareas secuenciales con más eficiencia que las GPU, pero éstas superan a aquéllas cuando se trata de tareas paralelas como el renderizado de imágenes o la codificación/decodificación de vídeo.

¿Qué hacen las GPU?

Las GPU se pueden utilizar para una gran variedad de tareas, como edición de imágenes y vídeo, juegos, software de diseño asistido por ordenador (CAD), algoritmos de aprendizaje automático, simulaciones de cálculo científico, renderizado 3D, inteligencia artificial (IA), realidad aumentada (RA), realidad virtual (RV), minería de criptomonedas y mucho más.

También son cada vez más populares en entornos de computación en nube debido a su capacidad para procesar grandes cantidades de datos rápidamente sin sacrificar el rendimiento o la calidad.

Cada vez son más las empresas que utilizan la potencia de los clusters de GPU para aumentar la velocidad a la que pueden entrenar modelos de IA o renderizar escenas complejas en aplicaciones en tiempo real como videojuegos o experiencias de realidad virtual.

Las GPU también disponen de su propia memoria, que les ayuda a acceder a los datos con más rapidez de la que podría hacerlo una CPU por sí sola.Esta memoria permite a la GPU almacenar instrucciones en su caché para poder ejecutarlas rápidamente cuando sea necesario.Las GPU también contienen hardware especializado que ayuda a aumentar aún más su rendimiento; entre ellos se incluyen componentes especiales como las unidades de mapeo de texturas y los sombreadores de vértices.

Diferentes tipos de GPU

Existen dos tipos principales de GPU: las integradas y las dedicadas.Las tarjetas gráficas integradas vienen instaladas en la mayoría de las placas base y utilizan la RAM del sistema como fuente principal de memoria, mientras que las tarjetas gráficas dedicadas tienen su propia memoria integrada (VRAM) y son capaces de ofrecer un rendimiento superior al de las tarjetas integradas.

Las tarjetas dedicadas pueden dividirse a su vez en tarjetas para juegos de gama alta y tarjetas básicas de precio asequible, en función de sus prestaciones y características.Las tarjetas para juegos de gama alta ofrecen un rendimiento incomparable para aplicaciones exigentes como juegos 4K o tareas intensivas de edición de vídeo, mientras que las tarjetas económicas de gama básica proporcionan potencia más que suficiente para usuarios ocasionales que solo quieren ver películas o navegar por Internet sin tener que gastar demasiado dinero en actualizaciones de hardware.

Ambos tipos de GPU dedicadas pueden dividirse a su vez en categorías como AMD Radeon o NVIDIA GeForce en función de las especificaciones de su fabricante.

Ventajas del uso de GPU

El uso de GPU puede reducir enormemente el tiempo necesario para completar determinadas tareas, lo que las hace especialmente útiles para aplicaciones en las que la velocidad es fundamental, como los juegos o la informática científica.Además, el uso de GPU puede ayudar a reducir los costes energéticos, ya que consumen menos energía en comparación con las CPU sin dejar de proporcionar un rendimiento superior.

Por último, las GPU pueden ayudar a desarrollar imágenes más realistas gracias a su potente capacidad gráfica, lo que las convierte en un componente esencial en los videojuegos modernos y otras aplicaciones que requieren imágenes o animaciones de alta calidad.

¿Necesito una GPU?

La respuesta depende del tipo de actividades que pienses realizar con tu ordenador.Si sólo va a utilizar el PC para tareas básicas como navegar por Internet o ver vídeos en línea, probablemente no le convenga invertir en una tarjeta gráfica dedicada: le bastará con el chip gráfico integrado.

En cambio, si piensas realizar tareas más intensivas, como juegos o edición de vídeo, contar con una GPU dedicada puede marcar la diferencia en términos de rendimiento y eficiencia.

¿Por qué son importantes las GPU?

Las GPU han ido ganando importancia con el paso de los años debido a la creciente complejidad de los videojuegos modernos y otras aplicaciones gráficas. Sin una GPU potente, el ordenador tendría dificultades para mostrar efectos visuales complejos como sombras, iluminación, texturas, reflejos y mucho más. A medida que los desarrolladores de juegos siguen ampliando los límites de lo que es posible con la tecnología de gráficos, disponer de una GPU potente se vuelve aún más crítico para un rendimiento fluido.

En resumen, las GPU son procesadores altamente especializados diseñados para procesar datos de forma rápida y eficiente y, al mismo tiempo, producir imágenes de alta calidad. Ofrecen muchas ventajas con respecto a las CPU tradicionales, entre ellas la reducción de los costes energéticos y la mejora de la velocidad, lo que las convierte en componentes esenciales de dispositivos informáticos modernos como portátiles, videoconsolas y smartphones. Tanto si juegas como si realizas cálculos complejos, contar con una GPU potente te permitirá sacar el máximo partido a tu dispositivo.