Si bien algunos de los más expertos en informática entre nosotros podrían ser conscientes de las diferencias entre una unidad de procesamiento central (AKA CPU) y la unidad de procesamiento de gráficos (GPU), la mayoría de nosotros solo sabemos una cosa al respecto: la CPU maneja la mayor parte el procesamiento por computadora, excepto algunos de los gráficos más intensos que maneja la GPU. Más allá de eso, sin embargo, hay bastantes diferencias importantes a tener en cuenta.
Ya sea que esté buscando construir una computadora o simplemente desee una comprensión más profunda de los componentes dentro de su computadora, estas son algunas de las diferencias entre una CPU y una GPU a tener en cuenta.
El cerebro de la computadora
Por supuesto, junto con eso hay algunas desventajas: las CPU tienen que ser mucho más versátiles y capaces de manejar todo tipo de tareas que una computadora podría realizar, mientras que una GPU realmente solo necesita manejar el procesamiento de imágenes, y como tal puede ser optimizado para ese propósito. En otras palabras, las GPU pueden manejar mejor los gráficos porque los gráficos incluyen miles de pequeños cálculos que deben realizarse. En lugar de enviar esas pequeñas ecuaciones a la CPU, que solo pueden manejar unas pocas a la vez, se envían a la GPU, que puede manejar muchas de ellas a la vez. Esto se debe a que una GPU se basa en una arquitectura de Datos múltiples de una sola instrucción o SIMD, lo que permite que la GPU realice operaciones en matrices de datos. Eso significa que cuando un conjunto de datos tiene la misma secuencia de operaciones que deben realizar, se programan en flujos de datos y se procesan todos juntos. Básicamente, las GPU son excelentes para realizar la misma operación en miles de datos. Para obtener más información sobre la arquitectura SIMD, diríjase aquí.
Más recientemente, también se ha creado un nuevo chip de computadora: la APU o Unidad de Procesamiento Acelerado. Esto combina una CPU y una GPU en una arquitectura, esencialmente tomando cada acción que su computadora requiere. No, no es un procesador gráfico integrado, es simplemente un procesador para todo. La ventaja de esto es que reduce la velocidad de transferencia entre la CPU y la GPU y usa mucha menos energía.
Las especificaciones
- El Intel Core i7-7500U tiene una velocidad de reloj base de 2.70 GHz y 2 núcleos físicos con 4 hilos por núcleo.
- La GPU NVIDIA GTX1080 tiene una velocidad de reloj base de 1.60 GHz y unos fuertes 2560 núcleos.
Según esas especificaciones, probablemente pueda ver dos diferencias clave: las CPU tienen una velocidad de reloj más rápida, mientras que las GPU tienen más núcleos. En otras palabras, las CPU son mejores para manejar cálculos únicos extremadamente rápido, mientras que las GPU son mejores para manejar cálculos múltiples cuando el tiempo puede no ser tan importante.
De hecho, cada vez más, las GPU se están utilizando para cosas más allá de simplemente renderizar gráficos, como modelos financieros, investigación científica, etc.
Otra diferencia es que, si bien los procesadores generalmente no tienen su propia RAM, las GPU suelen tenerla, y se llama VRAM. Esta RAM a menudo es más rápida que la RAM del sistema, ya que se implementa en el mismo chip, sin embargo, generalmente es mucho más pequeña en tamaño. Cuando el VRAM en una GPU no es lo suficientemente grande, cargará recursos en la RAM del sistema, sin embargo, como se mencionó, es mucho más lento que el VRAM. La mayoría de las tarjetas gráficas incluyen como máximo 4 GB o, a veces, 8 GB de VRAM, sin embargo, a medida que los gráficos se vuelven más intensos y la realidad virtual se vuelve más prominente, es probable que veamos tarjetas con más VRAM.
Cache
También hay otra diferencia entre la CPU y la GPU. La CPU, por ejemplo, tiene una arquitectura que incluye una gran cantidad de memoria caché, lo que permite que la CPU maneje solo unos pocos hilos a la vez. Una GPU, por otro lado, tendrá una cantidad mucho menor de memoria caché que se dedica principalmente a compensar una mayor latencia de la RAM del sistema de una computadora. A medida que se desarrollaron las GPU, se incluyeron cachés cada vez más grandes que pueden hacer cosas mucho más generales, como instrucciones para sombreadores.
Conclusiones
Si bien hay muchas diferencias entre una CPU y una GPU, también hay un montón de similitudes. Al final, es realmente la CPU y la GPU que trabajan juntas las que producen los mejores resultados: una computadora realmente poderosa tendrá tanto una buena CPU como una buena GPU.
