GPU (Unidad de Procesamiento Gráfico)

Los primeros sistemas de ordenadores se basaban en interfaces compuestas únicamente de texto, por lo que era la CPU la encargada de gestionar toda la información.

No obstante, con la introducción de recursos gráficos, la exigencia del sistema operativo inició a crecer, puesto que el procesador central se sobrecargaba y, por lo tanto, se disminuía la eficiencia de la computadora.

En aquel instante, empezaron a emplearse los coprocesadores matemáticos (FPU) con el objeto de intentar la información gráfica, debido a que éstos eran capaces, a diferencia de la unidad central, de procesar datos en punto flotante, modo en que las operaciones gráficas podían ser planteadas.

Luego, la FPU ha ido evolucionando hasta que en la década de 1980 aparecieron pequeños chips de control, considerados los verdaderos precursores de las tarjetas gráficas, y delegados a funcionalidades simples y sencillas para el procesamiento de imágenes. No obstante, hasta 1999 que la marca NVidia tomó la decisión de acuñar el término Graphics Processing Unit (GPU) para referirse a este elemento del hardware que, con el paso de los años, ha ido perfeccionándose y evolucionando hasta conseguir la complicada composición que es en la actualidad y llegar a poder intentar operaciones tridimensionales.

Venía de las terminales de texto.

Se utilizaba un televisor sin receptor de radiofrecuencia para transmitir el texto que se escribía

El nombre que recibían dichas terminales era el de TV Typewriters o máquinas de escribir en la televisión.

Una parte de la RAM se utilizaba para almacenar la sucesión de caracteres que íbamos escribiendo.

Cada carácter tenía su glifo en forma de mapa de bits guardado en una ROM y en vez de almacenarlos en la RAM lo que hacía la RAM era informarle a la ROM que carácter había que escribir en la salida de vídeo.

Para ello se utilizaban una serie de contadores binarios que contaban los tiempos de escaneo vertical y horizontal.

No llegó al PC

A principios de los 80 la mayoría de sistemas de 8 bits que tenía la gente en sus hogares hacían uso de un sistema de sprites.

Los sistemas de sprites utilizan tablas de atributos para cada sprite que indican la prioridad.

Utilizó en consolas de 8 y 16 bits durante casi 15 años antes de dar el salto a los 32 bits.

Influyó por completo a los juegos que salieron para la plataforma durante largos años.

Las listas de pantalla aparecieron por primera vez en un hardware doméstico a través del ANTIC del ordenador Atari 800.

Tuvieron su apogeo en el Commodore Amiga, a través de su chip gráfico Agnus que en su interior tenía una evolución del ANTIC llamada Copper y un chip llamado Blitter.

Con el Blitter una CPU podía pasar a tener todo el tiempo del mundo y su capacidad para manipular los datos gráficos al vuelo dieron un salto de calidad en los PCs.

Uso de memoria multipuerto.

Memoria de varios canales.

El adaptador de pantalla y el chip gráfico pueden acceder al mismo tiempo sin que uno tenga que esperar al otro.

Llegamos a la evolución de las tarjetas 2D.

A partir de ese punto su evolución no fue arquitectural sino en especificaciones, con la capacidad de dibujar más píxeles por pantalla y con mayor precisión de color.

Las primeras tarjetas 3D no tenían los elementos 2D.

Dos elementos de hardware completamente inéditos en el hardware en 2D.

Pueden tomar una parte concreta de una imagen guardada en memoria y manipularla.

Una unidad de texturas es capaz de coger esa parte concreta de una imagen y rotarla, cambiarla de tamaño e incluso ajustarla para ser colocada en una superficie en 3D.

Se encargan de convertir los datos 3D basados en vectores en datos cartesianos 2D que se pueden mostrar en pantalla.

La NVIDIA GeForce 256 fue la primera GPU en tener el pipeline 3D al completo.

Toda la escena en 3D era calculada por la GPU y la CPU solo tenía que crear la lista de pantalla.

Unidades Shader

Arrays sistólicos para la ejecución de algoritmos de inteligencia artificial.

Dejando de ser chips aparte

Unidades SM o Compute Units

Unidades de rasterizado

Motores de sombreado

Unidades de texturizado

Núcleos RT

Núcleos tensor

Bus de memoria

Memoria gráfica

Procesador de comandos

DMA

Interfaz de memoria

CODEC de Vídeo

Unidad de teselación

Tarjetas integradas

Se pueden encontrar tanto integradas en la placa base como en el propio procesador

Emplean la memoria del sistema para desarrollar su funcionamiento.

Tarjetas dedicadas

Tiene asignadas una serie de funciones específicas

Posee una memoria RAM independiente a la de la computadora.

Comparten la memoria del sistema

Tienen una memoria propia (limitada) para desarrollar operaciones inmediatas y acelerar el rendimiento del ordenador.