¿Cuál es la diferencia entre CPU y GPU?

En las computadoras, hay dos procesadores distintos, una CPU y una GPU. Una CPU, o Unidad Central de Procesamiento, es el núcleo principal de una ordenador, procesa la gran mayoría de los datos necesarios para ejecutar la ordenador. Una unidad de procesamiento de gráficos o GPU es un procesador secundario que se utiliza principalmente para el procesamiento de gráficos.

Diseño de CPU

Una CPU está diseñada con un número relativamente bajo de núcleos de procesamiento, con un enfoque en el procesamiento en serie de baja latencia. Esto significa que las CPU están diseñadas para realizar una variedad de tareas lo más rápido posible. La llegada de las CPU de varios núcleos les ha permitido realizar múltiples operaciones simultáneamente, donde la carga de trabajo lo permite.

En el caso de una CPU de varios núcleos, las aplicaciones pueden beneficiarse de la ejecución simultánea de varios pasos para su lógica. Esto puede proporcionar el doble o más de la velocidad de procesamiento, dependiendo del número de núcleos y si la lógica del programa puede aprovecharlo.

En muchos casos, la lógica de un solo proceso debe completarse en orden y no se puede paralelizar en varios núcleos de CPU. En este caso, aún puede ver un aumento en la velocidad en una CPU de un solo núcleo, ya que el programa puede tener un núcleo de procesamiento dedicado, en lugar de tener que compartir el recurso con el resto del sistema.

Diseño de GPU

Una GPU está diseñada con una cantidad mucho mayor de núcleos y normalmente se ejecuta a velocidades más bajas, principalmente por motivos de gestión del calor. La gran cantidad de núcleos de procesamiento se debe al hecho de que las GPU están optimizadas para el procesamiento paralelo y un rendimiento muy alto.

Las GPU se utilizan normalmente para renderizar gráficos, especialmente en videojuegos. En este escenario, una GPU debe renderizar una escena completa muchas veces por segundo para que la experiencia funcione. La potencia de procesamiento requerida para procesar gráficos individuales es relativamente baja, pero se requieren miles de procesos por cuadro y, por lo tanto, se requieren docenas de cuadros por segundo.

CPU y GPU en computadoras

Todas las computadoras tienen algún tipo de GPU, ya que es necesario para mostrar cualquier cosa en la pantalla. En los sistemas económicos y algunos sistemas de gama media, esta actividad se realiza normalmente mediante un chip gráfico integrado de relativamente baja potencia. Este chip está integrado en la CPU pero usa sus propios núcleos de procesamiento para ejecutar cargas de trabajo de gráficos.

En computadoras más potentes, especialmente aquellas diseñadas para cargas de trabajo de gráficos, el procesador GPU está separado en una tarjeta gráfica discreta. En esta configuración, hay más espacio para más núcleos y otros componentes. Además, la separación de las dos fuentes de calor primarias permite un mejor enfriamiento de ambas, aumentando aún más las velocidades.

Las GPU discretas también se pueden usar para tareas distintas al procesamiento de gráficos, ya que algunas cargas de trabajo también son adecuadas para el alto rendimiento y el paralelismo de una GPU. El aprendizaje automático y algunas cargas de trabajo científicas se ejecutan comúnmente en GPU, por ejemplo.