¿Qué es una GPU? Explicación de las unidades de procesamiento de gráficos

Los gráficos por computadora son una parte esencial de cualquier sistema informático moderno, incluso las computadoras portátiles livianas. “GPU” significa unidad de procesamiento de gráficos, y es la parte de la PC responsable de las imágenes en pantalla que ves.

Qué hace la GPU

Si solo usa su computadora para lo básico, para navegar por la web o usar software de oficina y aplicaciones de escritorio, no hay mucho más que necesite saber sobre la GPU. Es la parte de la PC que es responsable de lo que ves en tu monitor, y eso es todo.

Sin embargo, para los jugadores o cualquier persona que haga un trabajo que pueda ser acelerado por GPU, como la representación 3D, la codificación de video, etc., la GPU hace mucho más trabajo. Esas personas necesitan sacar mucho más de su GPU, así que profundicemos más.

Los diferentes tipos de GPU

Hay dos tipos principales de GPU que puede obtener para una PC moderna: integradas y discretas. Esto último no tiene nada que ver con evitar la atención. Discreto en este sentido significa que es separado o distinto.

Las tarjetas gráficas suelen ser componentes grandes y voluminosos para PC de escritorio que tienen uno, dos o, a veces, tres ventiladores. Estas tarjetas contienen el chip del procesador gráfico real, así como RAM para manejar cargas gráficas más altas, como los videojuegos. Los ventiladores mantienen los componentes frescos.

Las tarjetas gráficas de escritorio son algunos de los componentes más fáciles de actualizar. Simplemente coloque la tarjeta en una ranura PCIe x16, conecte un cable a la fuente de alimentación (si es necesario) y luego instale los controladores.

Las computadoras portátiles también pueden tener GPU discretas. Sin embargo, en lugar de una tarjeta voluminosa, una GPU discreta para computadora portátil es solo un chip soldado en la placa base. A diferencia de los de un escritorio, estos no son tan fáciles de actualizar.

Luego, hay gráficos integrados, que están integrados directamente en el procesador. No todas las CPU tienen esto. Las CPU de escritorio insignia de AMD, Ryzen, por ejemplo, son famosas por carecer de gráficos integrados. Sin embargo, la compañía hace procesadores de escritorio con gráficos integrados llamados Unidades de Procesamiento Acelerado (APU).

Los chips Core de escritorio de Intel con números de modelo que terminan en una “F” también carecen de gráficos, al igual que las CPU Core X-Series con números de modelo que terminan con una “X”. Debido a que estos procesadores no tienen una GPU, se venden a un precio más bajo.

Un procesador sin gráficos es solo una preocupación para los equipos de escritorio. Una vez más, las computadoras portátiles se venden como un paquete, por lo que requieren una GPU discreta o gráficos integrados integrados en el procesador.

Los procesadores modernos con gráficos integrados pueden ser sorprendentemente potentes. Algunos son capaces de ejecutar títulos AAA antiguos seleccionados a velocidades de fotogramas jugables cuando se reduce la configuración de gráficos.

Son una opción rentable para aquellos que aún no pueden pagar la tarjeta gráfica de sus sueños. Cualquiera que quiera hacer algunos juegos serios, sin embargo, necesitará una GPU separada.

Qué hace una GPU

La forma más fácil de entender lo que hace una GPU es hablar de videojuegos. En un juego, podemos ver una imagen generada por computadora de una persona, un paisaje o un modelo intrincadamente detallado de un objeto 3D. Sea lo que sea lo que estemos viendo, todo es gracias a la unidad de procesamiento de gráficos.

Los videojuegos son empresas complejas que requieren una gran cantidad de cálculos matemáticos que ocurren en paralelo para mostrar imágenes en pantalla. Una GPU está diseñada específicamente para procesar información gráfica, incluida la geometría, el color, el sombreado y las texturas de una imagen. Su RAM también está especializada para contener una gran cantidad de información que ingresa a la GPU y datos de video, conocidos como framebuffer, que se dirigen a su pantalla.

La GPU obtiene todas las instrucciones para dibujar imágenes en pantalla desde la CPU y luego las ejecuta. Este proceso de pasar de las instrucciones a la imagen terminada se denomina renderizado o canalización de gráficos.

La unidad básica para empezar a crear gráficos 3D es el polígono. Más concretamente, los triángulos. Casi todo lo que ves en un videojuego típico comienza como una colección masiva de triángulos. También se pueden usar otras formas, pero la gran mayoría son triángulos.

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Estas formas básicas, además de otras líneas y puntos, se conocen como “primitivas”. Están construidos para hacer objetos reconocibles, como una mesa, un árbol o un mago que sostiene un bastón. Cuantos más polígonos utilice para un objeto, más detalladas podrán llegar a ser sus imágenes terminadas.

Cada objeto tiene su propio conjunto de coordenadas para estar ambientado en una escena. Si un humano estuviera dibujando una imagen de un comedor, por ejemplo, usaríamos nuestro propio juicio sobre dónde deberían estar la mesa y las sillas, o qué tan cerca deberían estar estos objetos de la pared.

Una computadora no puede hacer estas llamadas de juicio y requiere coordenadas para la colocación. Esa es una de las razones por las que, a veces, las cosas saldrán muy mal en los videojuegos, y de repente verás un objeto en el aire.

Una vez que se establece la escena, la GPU comienza a averiguar la perspectiva en función de dónde la “cámara” está mirando la escena. Una batalla en una calle, por ejemplo, se verá muy diferente si tu personaje está parado encima de un autobús estacionado mirando hacia el caos en lugar de robar miradas furtivas mientras estás agazapado detrás de un taxi volcado. Una vez más, hay muchas matemáticas para descubrir los ángulos de visión.

Después de un poco más de refinamiento, las imágenes obtienen las texturas, sombras, color y sombreado que hacen que todo cobra vida.

Todo este procesamiento de gráficos está sucediendo a velocidades increíblemente rápidas, lo que requiere cálculos pesados, por lo que se necesita una unidad de procesamiento separada en primer lugar.

La GPU está diseñada específicamente para el procesamiento de gráficos, lo que requiere muchos cálculos matemáticos que ocurren en paralelo. Ese enfoque más pesado en el cálculo y las operaciones paralelas es la razón por la que los primeros defensores de Bitcoin recurrieron a plataformas llenas de GPU para generar las matemáticas necesarias para extraer monedas de criptomonedas. Las CPU, por su parte, no son tan especializadas y son de propósito más general.

Técnicamente, podría confiar en una CPU para los gráficos, pero no sería eficiente y el resultado final nunca sería tan visualmente impresionante. La CPU simplemente no tiene los recursos para la mayoría de los juegos. Ya está ejecutando su sistema operativo, otros programas y procesos en segundo plano. También está ayudando a ejecutar el juego con cálculos de física, operaciones de IA y otras tareas.

¿Qué GPU necesitas?

Ahora ya conoces los conceptos básicos de lo que hace una GPU y los diferentes tipos que existen. Entonces, ¿cómo sabes cuál necesitas? Si estás jugando juegos en un escritorio, necesitas una tarjeta gráfica, y hay todo un mundo de reseñas para ayudarte a elegir la mejor.

En general, asegúrese de obtener una tarjeta gráfica que sea adecuada para la resolución de su monitor, como 1080p, 1440p o 4K. Las características de los videojuegos avanzan constantemente y requieren nuevo hardware. Esto significa que las tarjetas gráficas tienden a volverse obsoletas más rápido que otros componentes. Los propietarios de computadoras de escritorio deben comprar algo lanzado en los últimos dos o tres años.

Para jugar en una computadora portátil, tenga mucho, mucho cuidado. Muchas computadoras portátiles para juegos tienen GPU discretas que tienen hasta dos generaciones de antigüedad y cuestan tanto (o casi tanto) como una computadora portátil con una GPU más nueva.

Si se centra en la edición de video entusiasta, una CPU potente es más importante, pero también se necesita una tarjeta gráfica discreta (incluso una que tenga algunas generaciones de antigüedad).

Para todos los demás, los gráficos integrados servirán. No hay necesidad de obtener una tarjeta gráfica para la transmisión de video, juegos web básicos o incluso edición básica de fotos. Solo asegúrese de que su CPU realmente tenga una GPU integrada. De lo contrario, es posible que se encuentre con una sorpresa frustrante cuando intente iniciar esa nueva compilación de escritorio.


Si tienes curiosidad, puedes comprobar qué GPU tienes en tu PC con Windows 10.

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