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¿Qué es la aceleración de hardware? – Technipages

De vez en cuando se anuncian nuevas tecnologías informáticas que implican “aceleración de hardware”, pero este término rara vez se explica en dichos anuncios. Afortunadamente, es relativamente sencillo de entender. La mayor parte del procesamiento en una computadora tiene lugar en el software que se ejecuta en la CPU genérica. Sin embargo, es posible crear un procesador separado diseñado específicamente para realizar una pequeña gama de tareas o incluso una sola tarea. El uso de un procesador independiente como este se denomina aceleración de hardware.

Ventajas y desventajas de la aceleración por hardware

La aceleración de hardware tiene dos beneficios principales en términos de rendimiento. Primero, los procesadores diseñados para ejecutar tipos específicos de lógica son más rápidos y eficientes en la ejecución de una tarea que una CPU genérica. En segundo lugar, al descargar la carga de procesamiento, la CPU principal tiene más poder de procesamiento libre para dedicarlo a otras tareas. Otros beneficios incluyen mayor paralelismo, menor consumo de energía y mayor eficiencia.

El uso de procesadores dedicados separados para la aceleración de hardware significa que agregar nuevas funciones o incluso simplemente corregir errores puede ser difícil, si no imposible en algunos casos, sin reemplazar el hardware. También es mucho más difícil y costoso desarrollar nuevo hardware que desarrollar software.

Tipos de aceleración de hardware

Actualmente existen tres tipos de aceleración de hardware: procesadores especializados, FPGA y ASIC. Un procesador especializado es un procesador independiente que utiliza hardware optimizado para el tipo o tipos de lógica previstos. Un ejemplo popular de procesador especializado es la GPU. Una GPU moderna contiene un conjunto de procesadores diseñados para ciertas tareas, como el sombreado y el trazado de rayos.

Una matriz de puerta programable en campo o FPGA es un procesador diseñado para ser configurado por el cliente después de la fabricación. Un FPGA se puede programar para adaptarse a una variedad de funciones lógicas diferentes, según la tarea para la que fue diseñado. Dado que los FPGA son reprogramables, son populares para desarrollar procesadores ASIC.

Los ASIC o IC específicos de la aplicación son procesadores optimizados específicamente para realizar una sola tarea. Con los ASIC, nunca hay ninguna intención de utilizar el procesador para otra cosa que no sea para lo que fue diseñado. Gracias a esta profundidad de optimización, los ASIC son muy eficientes en el desempeño de su tarea.