CPU y GPU pueden ser términos familiares incluso para los usuarios de computadoras más novatos, pero APU puede ser un concepto relativamente nuevo. Ese podría haber sido el caso por diseño, pero las APUs ciertamente han recorrido un largo camino desde sus modestos comienzos.
Antes de sumergirnos en lo que es realmente una APU, primero asegurémonos de tener una definición clara de CPU y GPU.
Unidad Central de Procesamiento (CPU)
También conocida simplemente como procesador, la CPU es el chip de control principal en lo que consideramos una PC. En esencia, ejecuta operaciones aritméticas, lógicas, de control y de E/S (entrada/salida) básicas que le proporciona el programa. A nivel granular, es una pieza muy simple de circuito electrónico que consta de la unidad lógica aritmética (ALU) y la unidad de control (UC).
La ALU se encarga de ejecutar operaciones aritméticas y lógicas, o simplemente álgebra booleana, mientras que la CU obtiene datos de la memoria y básicamente le da las instrucciones a la ALU. A continuación se muestra un ejemplo simple de cómo funciona una compuerta OR. Cuando la gente dice que las computadoras son unos y ceros, esto es lo que quieren decir.
La CU obtiene los datos que un software se encarga de enviar y determina qué operaciones debe realizar la ALU para entregar el resultado deseado. Luego, la ALU usa los datos almacenados en los registros y los compara, produciendo una salida que luego la CU envía a la ubicación apropiada.
Por supuesto, esta es una representación simplificada, ya que explicar completamente lo que hacen estas cosas sería alejarse demasiado de nuestro tema.
Hoy en día, las CPUs tienen múltiples núcleos y múltiples subprocesos y esto les permite realizar simultáneamente tareas que las CPUs de un solo núcleo más antiguas no podían. Las CPUs modernas a menudo tienen seis o más núcleos (o incluso 16 en casos raros) que se pueden dividir en núcleos virtuales o lógicos con Hyper-Threading o Multi-Threading.
La velocidad del reloj del procesador se acepta generalmente como la métrica de la velocidad de las operaciones ejecutadas. La unidad de frecuencia es hercios (Hz), que indica el número de ciclos ejecutados por segundo.
La informática moderna se ha vuelto tan impresionante que la velocidad de una CPU se mide en gigahercios (GHz), lo que significa que pueden ejecutar alucinantes miles de millones de operaciones en un solo segundo.
Incluso si 3 GHz no es suficiente para usted, la mayoría de las CPUs modernas se pueden overclockear para obtener aún más potencia informática. Sin embargo, tenga en cuenta que incluso las CPUs más potentes que existen no pueden pasar de cierto punto. El récord mundial Guinness actual está en 8.79433 GHz; se estableció en 2012, por lo que es seguro asumir que probablemente no subirá demasiado hasta que lleguemos a la computación cuántica.
Los gamers no deberían preocuparse demasiado por obtener esas velocidades de reloj súper altas, ya que incluso las CPUs de gama media podrán evitar los cuellos de botella cuando se combinan con una GPU de gama alta o incluso de clase entusiasta.
La gran mayoría de las CPUs convencionales son producidas por AMD e Intel. Intel fue considerado rey durante mucho tiempo hasta que AMD presentó al mundo sus CPUs Ryzen en 2017, básicamente revolucionando el mundo de la tecnología.
Aunque estos dos son generalmente aceptados como los mejores fabricantes de CPU que existen, vale la pena mencionar que otras compañías como IBM y Apple también producen procesadores. Los procesadores M1 de Apple son especialmente impresionantes.
Unidad de Procesamiento Gráfico (GPU)
Dato curioso: Sony acuñó el término GPU cuando lanzaron su consola PlayStation en 1994.
Debido a su estructura de diseño paralelo, la GPU es en realidad más eficiente que la CPU cuando se trata de algoritmos que procesan grandes bloques de datos en paralelo. Por supuesto, las CPUs tienen un propósito más general, mientras que las GPUs están optimizadas para trabajar con datos específicos.
Hay dos formas principales de GPU: Dedicadas e Integradas.
Con una tarjeta gráfica dedicada, el chip viene en una tarjeta de video separada que es removible y actualizable. También viene con su propia RAM dedicada que está personalizada para funcionar mejor con los procesos relacionados con los gráficos. Las GPUs dedicadas se conectan a la placa base a través de la ranura PCIe.
También puede haber varias GPUs conectadas usando SLI o NVLink de Nvidia y Crossfire de AMD, pero esas tecnologías están desapareciendo lentamente. Debido al avance en el mundo de las GPUs, es seguro decir que no hay necesidad de una configuración de doble GPU para gaming de todos modos.
Las GPUs integradas son lo que sugiere el nombre: una parte de la placa base. Utiliza la RAM del sistema para su funcionamiento y, debido a eso, a menudo es mucho más lento que una GPU dedicada.
También hay GPUs externas que se explican por sí mismas: una GPU que está fuera de la caja. Se conectan a la PC o laptop a través de un puerto mini PCIe, ExpressCard o un puerto Thunderbolt, y han comenzado a ganar tracción recientemente. La mayoría de las veces vienen con su propia fuente de poder, ya que la mayoría de las fuentes de poder de las laptops no son suficientes para admitir una GPU externa, que en sí misma es un gran consumidor de energía.
Al igual que en el mercado de las CPUs, hay dos fabricantes de GPU que compiten. En el pasado, Nvidia eclipsaba en gran medida a sus rivales, AMD, pero desde finales de 2020, ese no ha sido el caso. Hoy, estos dos fabricantes de GPU finalmente están a la altura.
Al igual que las CPUs, las GPUs también se pueden overclockear si su reloj base es demasiado lento para usted.
Unidad de Procesamiento Acelerado (APU)
Entonces, ¿Qué es una APU?
Realmente conocido como AMD APU, es simplemente un término de marketing para microprocesadores que tienen tanto la CPU como la GPU en el mismo dado.
Esto puede sonar un poco demasiado similar a una GPU integrada, pero existen distinciones entre los dos términos. La idea original de una APU comenzó en 2006, cuando AMD ejecutó un proyecto llamado Fusion, pero la primera APU no salió al mercado hasta 2011.
Lo interesante del nombre APU es que es compatible con HSA; esta es la razón por la que Intel no puede utilizar el término para sus chips gráficos integrados. HSA son las siglas de Heterogeneous System Architecture, que es un conjunto de especificaciones de varios proveedores que permiten la integración de CPU y GPU en el mismo bus con memoria y tareas compartidas.
HSA es definido por la Fundación HSA que fue fundada, lo adivinó, AMD y varios otros proveedores, Intel no se incluye, evidentemente.
Intel tiene una línea de GPU integrada, simplemente conocida como Intel HD Graphics, pero como se mencionó anteriormente y en gran parte debido a su rivalidad con AMD, no se puede clasificar como una APU ya que no ofrece funciones de HSA.
Técnicamente, HD Graphics es una combinación de CPU y GPU en el mismo dado, pero debido a diferencias técnicas, no pueden ni se consideran APU.
Lo que hace que una APU sea una pieza de tecnología realmente interesante es la forma única en que la CPU y la GPU se combinan en un solo dado. Como tal, pueden compartir los mismos recursos (incluida la RAM), lo que les permite ser más eficaces en el uso de esos recursos.
Otra ventaja es que, a largo plazo, hay un aumento notable de la eficiencia energética, derivado de este intercambio de recursos. Otra ventaja de esto es la velocidad de rendimiento, así como el menor costo de fabricación, lo que hace que las APU tengan un gran valor en dólares a su nombre.
Al igual que la CPU y la GPU, las APU se pueden overclockear. Esto es bastante útil, ya que las APU pueden tener un rendimiento limitado desde el primer momento, aunque es justo tener en cuenta que no debe esperar una mejora marcada.
A diferencia de la CPU y la GPU, el mercado de APU es un poco más difícil de definir ya que AMD prácticamente tiene todas las tarjetas con respecto a la patente de APU. Es interesante notar que las APU se comparan con mayor frecuencia con la línea de gráficos integrados de Intel debido a la similitud en el sentido de que GPU y CPU están en el mismo dado, pero las APU superan fácilmente todo lo que Intel tiene para ofrecer, en términos de rendimiento.
A pesar de que las APUs llegaron originalmente al mercado en 2011, lo que en años de tecnología podría haber sido hace un siglo, AMD ha adaptado brillantemente sus procesadores Ryzen y su último lanzamiento Zen 3 obtuvo una recepción muy positiva.
Por el momento, Zen 3 parece ser mucho mejor que todo lo que Intel tiene para ofrecer, por lo que es una mejor opción.
¿APU o Combinación de CPU/GPU?
Como siempre, al determinar sus próximas compras de tecnología, es mejor evaluar de manera justa y precisa sus necesidades y determinar el uso previsto para el hardware. Otro punto clave, por supuesto, es el presupuesto. Obtener una PC gaming de primera categoría costará mucho más que una APU.
Si está buscando una computadora de trabajo y le gusta jugar de manera informal con juegos de eSports o títulos indie, entonces APU es una excelente opción.
Lo que hace que APU sea una excelente opción es la libertad de actualización. En otras palabras, puede obtener una APU ahora y si desea jugar algunos juegos con uso intensivo de gráficos en el futuro, puede obtener una GPU dedicada y con AMD integrando sus últimas CPU Zen 3 con los chips RDNA 2 para mejorar aún más, ese es probablemente el mejor camino que debería buscar.
Sin embargo, las CPUs y GPUs dedicadas son una mejor opción en casi cualquier otra situación. Es demasiado difícil para un combo de una sola matriz compararlo con la CPU y la GPU separadas. En pocas palabras, APU es el gato de todos los oficios, pero el maestro de ninguno, mientras que tanto la CPU como la GPU son polos opuestos.