Interfaz de la tarjeta gráfica pci-e
Con el rápido crecimiento de los casos de uso del GPU computing, la demanda de unidades de procesamiento gráfico (GPU) se ha disparado. De hecho, la demanda de GPUs ha sido tan alta que la escasez es ya habitual. A continuación, analizaremos en profundidad la arquitectura de las GPU de Nvidia para ayudarte a entender cómo funcionan las GPU y por qué son ideales para tantas aplicaciones modernas.
Como ya comentamos en GPU vs. CPU: ¿Cuáles son las principales diferencias?, una GPU utiliza muchos núcleos de procesamiento ligeros, aprovecha el paralelismo de los datos y tiene un alto rendimiento de la memoria. Aunque los componentes específicos varían según el modelo, fundamentalmente la mayoría de las GPU modernas utilizan una arquitectura de flujo de datos de una sola instrucción (SIMD). Para entender qué significa esto -y por qué es importante- echemos un vistazo a la Taxonomía de Flynn.
La Taxonomía de Flynn es una categorización de las arquitecturas informáticas realizada por Michael J. Flynn, de la Universidad de Stanford. La idea básica de la Taxonomía de Flynn es sencilla: los cálculos constan de dos flujos (de datos y de instrucciones) que pueden procesarse en secuencia (un flujo a la vez) o en paralelo (varios flujos a la vez). Dos flujos de datos con dos métodos posibles para procesarlos conducen a las 4 categorías diferentes de la Taxonomía de Flynn. Veamos cada una de ellas.
Tipos de ranuras para tarjetas gráficas
Una tarjeta gráfica (también llamada tarjeta de vídeo, tarjeta de pantalla, adaptador gráfico, GPU, tarjeta VGA/VGA, adaptador de vídeo o adaptador de pantalla) es una tarjeta de expansión que genera una alimentación de imágenes de salida a un dispositivo de visualización (como un monitor de ordenador). A menudo se anuncian como tarjetas gráficas discretas o dedicadas, lo que acentúa la distinción entre éstas y los gráficos integrados. En el núcleo de ambas se encuentra la unidad de procesamiento gráfico (GPU), que es el principal componente que realiza los cálculos, pero no debe confundirse con la tarjeta gráfica en su conjunto, aunque “GPU” se utiliza a menudo como metonimia para referirse a las tarjetas gráficas.
La mayoría de las tarjetas gráficas no se limitan a la simple visualización. Su procesador gráfico integrado puede realizar un procesamiento adicional, eliminando esta tarea del procesador central del ordenador[1]. Por ejemplo, Nvidia y AMD (antes ATI) produjeron tarjetas que renderizan los conductos gráficos OpenGL y DirectX a nivel de hardware[2]. En los últimos años, también ha habido una tendencia a utilizar las capacidades de cálculo del procesador gráfico para resolver tareas no gráficas, lo que puede hacerse mediante el uso de OpenCL y CUDA. Las tarjetas gráficas se utilizan mucho para el entrenamiento de IA, la minería de criptomonedas y la simulación molecular[2][3][4].
Tarjeta gráfica
PCI (Peripheral Component Interconnect) es un tipo de bus informático para conectar o insertar dispositivos periféricos en un ordenador. El estándar PCI fue propuesto por primera vez por Intel en 1990 y se implantó ampliamente en los ordenadores en 1995. En la actualidad, las especificaciones de PCI y sus variantes son mantenidas por el PCI-SIG® (PCI Special Interest Group), un consorcio de más de 700 empresas.
PCI es un estándar de conexión de propósito general diseñado para soportar múltiples dispositivos de diversa índole, incluyendo hardware de gráficos, hardware de audio, hardware de red, etc. Las revisiones del estándar PCI han añadido nuevas características y mejoras de rendimiento, incluyendo diferentes velocidades y anchos de bus. A continuación se muestra un resumen de los diferentes anchos de banda potenciales para las variantes más populares del estándar PCI básico.
Estos distintos tipos de ranuras y tarjetas de expansión suelen ser compatibles entre sí. Sin embargo, a menos que una tarjeta y una ranura estén diseñadas para utilizar un bus más amplio (es decir, de 64 bits) o una velocidad de bus más rápida (66 MHz), suelen utilizar por defecto la configuración más baja.
Pci express
Una tarjeta gráfica (también llamada tarjeta de vídeo, tarjeta de pantalla, adaptador gráfico, GPU, tarjeta VGA/VGA, adaptador de vídeo o adaptador de pantalla) es una tarjeta de expansión que genera una alimentación de imágenes de salida a un dispositivo de visualización (como un monitor de ordenador). A menudo se anuncian como tarjetas gráficas discretas o dedicadas, lo que acentúa la distinción entre éstas y los gráficos integrados. En el núcleo de ambas se encuentra la unidad de procesamiento gráfico (GPU), que es el principal componente que realiza los cálculos, pero no debe confundirse con la tarjeta gráfica en su conjunto, aunque “GPU” se utiliza a menudo como metonimia para referirse a las tarjetas gráficas.
La mayoría de las tarjetas gráficas no se limitan a la simple visualización. Su procesador gráfico integrado puede realizar un procesamiento adicional, eliminando esta tarea del procesador central del ordenador[1]. Por ejemplo, Nvidia y AMD (antes ATI) produjeron tarjetas que renderizan los conductos gráficos OpenGL y DirectX a nivel de hardware[2]. En los últimos años, también ha habido una tendencia a utilizar las capacidades de cálculo del procesador gráfico para resolver tareas no gráficas, lo que puede hacerse mediante el uso de OpenCL y CUDA. Las tarjetas gráficas se utilizan mucho para el entrenamiento de IA, la minería de criptomonedas y la simulación molecular[2][3][4].