Significado de GPU

Distinguiendo el GPU en una tarjeta gráfica de ejemplo

¿Qué es el GPU?

Como lo describe su nombre a partir de sus siglas, es una unidad aliada del CPU para procesar de manera paralela y en simultáneo información a nivel gráfico, es una respuesta puntual a la exigencia del mercado gamer, de hecho nace en tal territorio, y hay que saber distinguirlo como el núcleo de la tarjeta gráfica, es decir, como una parte de la misma, o también como un componente integrado en la placa madre. GPU corresponde a Graphics Processing Unit.

Evolución sobre los primeros modelos de GPU

Las GPUs originales, entendidas como chips dedicados a gráficos, fueron utilizadas por las máquinas recreativas (de arcade) que se podían encontrar en salones recreativos y bares en las décadas de los 70 y los 80.

Estas máquinas utilizaban técnicas como los sprites y los gráficos rasterizados a un ritmo muy rápido, lo que llevó a crear chips especializados para liberar de trabajo a la CPU.

Cuando las computadoras de ocho bits primero, y de dieciséis más tarde se empezaron a popularizar, también lo hicieron con los videojuegos. Así, máquinas como la mayoría de los ejemplares de la familia MSX, los Atari y Commodore, montaban GPUs que generaban los gráficos y los gestionaban sin tener que pasar por la CPU.

Las primeras GPUs estaban soldadas a la placa base y no se podían actualizar. De hecho, no se hablaba de ellas como GPUs, un término que fue acuñado por Sony en 1994 para referirse al sistema gráfico de la primera videoconsola PlayStation. El término hizo fortuna, siendo adoptado por NVIDIA para referirse a sus tarjetas gráficas.

La primera GPU moderna fue la NVIDIA GeForce 256 de 1999, la cual incluía hardware para el cálculo de geometría e iluminaciones de escenas, además de un chip dedicado para el cálculo de gráficos y memoria propia.

Con ella, NVIDIA arrasó a su competencia en el mercado, quedando solamente ATI (más adelante adquirida por AMD) como fabricante que le podía hacer sombra.

La carrera por poner en el mercado GPUs más potentes ha continuado hasta hoy, con la misma rivalidad NVIDIA-ATI/AMD, y con Intel equipando a las máquinas más sencillas (aunque sus chips gráficos permiten cómodamente ver películas y jugar a juegos que no sean excesivamente exigentes con el rendimiento gráfico de la computadora).

Diferencias y consideraciones en la selección de una GPU en portátiles y sobremesa

En el caso de las portátiles, una buena parte de los modelos -lo cual está especificado cuando uno observa las características- llevan la GPU soldada en la placa base por motivos prácticos y para ahorrar espacio. Por lo tanto, en estos casos no podremos actualizarla o cambiarla. Si nuestra intención es comprar el equipo portátil para jugar o trabajar con gráficos a nivel profesional (como, por ejemplo, edición de vídeo o animación 3D), deberemos ya adquirirlo con lo que se denomina tarjeta dedicada, básicamente a partir de un puente configurado por el propio fabricante con una placa profesional, considerando que se trabaja con las empresas líderes del campo, con Nvidia a la cabeza. No se recomienda pensar en incorporar una placa gráfica en una siguiente etapa a la compra del equipo, porque ello exige una serie de cuidadosos análisis de compatibilidad.

El caso de los PCs de sobremesa es distinto. Muchos de éstos vienen con una GPU integrada, generalmente una Intel, aunque puede ser desactivada desde la BIOS para instalar una tarjeta de vídeo. Ésta, actualmente acostumbra a llevar un chip NVIDIA o AMD-ATI, aunque el fabricante de la tarjeta sea otro (el cual compra los chips a una de estas dos empresas y fabrica o compra a terceras partes el resto de componentes).

Tarjeta gráfica tradicional, con sistema de refrigeración

Las gamas de ambas fabricantes de GPUs cambian cada cierto tiempo, así que en vez de daros una guía de lo que podemos encontrar en estos momentos en el mercado, prefiero animaros a que busquéis información en páginas web especializadas y en foros online, sobre qué tarjetas y qué GPUs se encuentran en el mercado en el momento en que queráis adquirir la vuestra.

Un aspecto clave a tener en cuenta es la compatibilidad del modelo elegido con nuestra computadora. De nada sirve comprarse la mejor y más potente tarjeta del mercado si no la podemos instalar en nuestra computadora, pues acabaremos teniendo un caro (y bonito para según qué gustos) pisapapeles en casa.

Entre los parámetros que muchas veces los consumidores no tienen en cuenta está el tamaño de la placa gráfica; tener una computadora en una caja formato mini ATX, y comprar una tarjeta del mayor tamaño disponible no es precisamente una buena idea, ya que tendremos problemas para montarla y no podremos cerrar la caja.

Además, hay que tener en cuenta no solamente el tamaño en vertical de la tarjeta, si no también su espesor. Algunos difusores de calor que montan las tarjetas más potentes (ya que generan una alta temperatura cuando se les exige el máximo rendimiento) hacen que estas ocupen el espacio del slot PCI Express de su lado. Estoy hay que tenerlo en cuenta por si tenemos algo montado en él.

También la alimentación necesaria; muchas veces adquirimos una tarjeta gráfica que consume mucho pero la fuente de alimentación de nuestro PC no da lo suficiente. Mi recomendación es asegurarse primero de la potencia capaz de suministrar la fuente de alimentación de nuestra computadora y, con dicho dato en la mano, acudir al vendedor.

La memoria de la tarjeta es un elemento clave, tanto la cantidad como su velocidad. Dicho parámetro se mide en Gigabits por segundo (Gbps o Gb/s).

Las salidas de vídeo (de tipo HDMI, VGA, DisplayPort) son otro parámetro a tener en cuenta, sobretodo por el monitor o los monitores que le vamos a conectar (muchas tarjetas soportan dos monitores simultáneamente, algo también a tener en cuenta). Si ya tenemos un monitor y no queremos cambiarlo, deberemos adquirir una tarjeta que tenga el puerto de salida adecuado, y si también pensamos cambiar el monitor, deberemos asegurarnos que tenga un puerto compatible con este.

Programador especializado

La potencia de estos chips ha hecho que sean utilizados para cálculos de tipo general en aplicaciones que requieren de cálculo intensivo, como en el caso de proyectos científicos.

La programación de GPUs es una disciplina en sí misma, se necesitan conocimientos específicos y herramientas también específicas. Generalmente, los entornos y los lenguajes de programación disponen de herramientas, y las fabricantes de GPUs (especialmente NVIDIA) proporcionan librerías y entornos para la programación de sus GPUs.