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PostHeaderIcon ¿Qué es una APU (CPU + GPU) y un SoC?


 Todos sabemos que la CPU es la Unidad Central de Procesamiento (Central Processing Unit) y se asemeja al cerebro del ordenador, manejando la mayor parte del procesamiento. Sin embargo, las CPU no suelen ser muy buenas haciendo los cálculos para los gráficos.



Para compensar esto, tenemos las Unidades de Procesamiento Gráfico (GPU) que se ocupan exclusivamente de las tareas de generar las imágenes que vemos en el monitor.

Eso significa que los ordenadores deben tener una CPU y una GPU. Sin embargo, hay una solución muy buena en cuanto a rendimiento y coste, juntar la CPU y la GPU en un mismo dispositivo. Y así es como nació la APU.

APU corresponde a las siglas de Accelerated Processing Unit, que en castellano significa unidad de procesamiento acelerado. Se trata de un procesador que incluye una CPU y una GPU en el mismo chip, de modo que el procesador no requiere una tarjeta de vídeo dedicada para poder funcionar.

¿Qué es una APU?

La APU es la Unidad de Procesamiento Acelerado (Accelerated Processing Unit) que básicamente es una CPU y una GPU en un mismo encapsulado o chip.

Meter los dos procesadores en un solo chip reduce el coste y ahorra espacio. Además, mantener los componentes cerca unos de otros, aumenta la velocidad de transferencia de datos y reduce el consumo de energía.

Las APU suelen ser mucho más potentes que los gráficos integrados de las placas base y tienen una relación calidad-precio bastante buena. Sin embargo, son mucho menos potentes que las tarjetas gráficas dedicadas.

Aunque tanto Intel como AMD fabrican procesadores con tarjetas gráficas integradas, solo AMD utiliza el término APU para referirse a ellos.

Este término fue acuñado por AMD, ya que lanzó la primera APU en 2011. En un principio, los procesadores no tenían gráficos integrados, por lo que había que incorporar una GPU dedicada para las tareas gráficas. 

Al final, el rendimiento gráfico aumentó, así que los fabricantes de hardware y los desarrolladores de software se dieron cuenta de que las GPU tenían muchísimo potencial sin utilizar. Así que, decidieron buscar otra forma para desahogar a la GPU de estas operaciones gráficas. Dicha forma se llamaría «procesamiento paralelo» y permite que la GPU trabaje junto con la CPU, lo que da un rendimiento general superior. 

Obviamente, tiene sus limitaciones: no podemos pretender que los gráficos integrados de la APU den el mismo rendimiento que una GPU dedicada en, por ejemplo, videojuegos. Sin embargo, en tareas pequeñas, tener una GPU puede ser un malgasto, siendo mejor opción una APU. 

Mas versátiles, pero con menos rendimiento

  • Las APU siempre se han considerado procesadores de gama baja

Ventajas

  • Más ahorro: Si vamos a usar el PC para realizar operaciones gráficas pequeñas, una APU nos va ahorrar mucho dinero porque no necesitaremos comprar una tarjeta gráfica dedicada. Teniendo una CPU y una GPU en un mismo chip, nos va a facilitar mucho la vida.
  • Más versátil: No hay duda de que una APU ofrece más versatilidad que una CPU, ya que la última requiere de una tarjeta gráfica para poder dar imagen. Por ejemplo, los Ryzen de alto rendimiento de escritorio no tienen gráficos integrados, por lo que tendremos que comprar una GPU por otro lado.
Los gráficos Vega han demostrado que las APUs AMD están preparadas para, incluso, jugar a videojuegos a bajas pretensiones.

Desventajas

Sin embargo, no todo es color de rosa y es un producto que tiene ciertas lagunas. Sus desventajas no son severas, pero están presentes y os las enseñamos.

  • Chips con menos frecuencia En lo que a frecuencia se refiere, es cierto que ofrecen una frecuencia inferior a las CPUs de gran rendimiento. Sin salir de Ryzen, vemos que el Ryzen 3 3200G tiene una frecuencia turbo de 4.0 GHz, mientras que el Ryzen 3 3100 puede llegar a 4.5 GHz sin muchos problemas con overclock. Las APU de AMD las han enfocado para gamas económicas, por lo que no solemos ver un rendimiento asombroso en gaming, aunque le acompañamos con una GPU.
  • Poca oferta :Si nos vamos a la sección de CPU, encontramos muchos chips, tanto en AMD, como en Intel. Respecto a las APU, la cosa cambia bastante, habiendo una oferta para escritorio bastante escasa. Esto es porque no todo el mundo decide comprar uno, debido a que prefiere una GPU dedicada. En AMD solo tenemos Ryzen 5 y Ryzen 3, no habiendo APUs en las gamas altas.

¿Qué diferencia hay con los gráficos integrados de Intel?

Básicamente, el rendimiento. La función de la iGPU de los procesadores Intel es meramente simbólica, aunque sí es cierto que este fabricante ha ido mejorando sus gráficos integrados. Sin embargo, las APU ofrecen más rendimiento, tanto en portátil, como en escritorio.

Los gráficos integrados siguen estando lejos del rendimiento que proporcionan las GPUs de la gama baja. No obstante, las APU sí que pueden llegar a dar la sorpresa a alguna GPU dedicada, especialmente en portátiles.

¿Qué es un SOC?


El concepto es similar, pero no es lo mismo. Las siglas de SoC significan System-On-a-Chip y consiste en un chip que contiene múltiples partes de procesamiento, memoria, módems, como otras piezas que son instaladas en este chip y que se sueldan a la PCB.

Los SoC no se ven en los PCs, sino en los dispositivos móviles, como son las tablets, smartphones y consolas. El SoC representaría el cerebro del dispositivo, ya que todo el hardware importante se encuentra dentro: CPU, GPU, ISP, DSP, NPU, módems y códecs de vídeo.

Por ejemplo, los chips Snapdragon o MediaTek serían SoC; los NVIDIA Tegra que vemos en las Nintendo Switch, etc.

Pese a que APU es una marca utilizada en exclusiva por AMD, en realidad es utilizada por ellos mismos como una forma de diferenciar un SoC completo de una APU. ¿A que nos referimos con SoC completo? Son aquellas que tienen en su interior un chipset para periféricos de E/S. Normalmente de forma reducida en comparación con el de la placa base.

AMD empezó a integrar dichos chipsets para E/S o Southbridges dentro los AMD Carrizo en adelante, desde entonces todas las APUs de AMD lo llevan integrado y son considerados más bien SoCs y no APUs al tener la funcionalidad completa. Aunque por el uso como palabra de marketing a día de hoy se utilizan de manera indistinta a la hora de referirse a los SoCs.

Al fin y al cabo APU no es más que una nomenclatura que se saco AMD de la manga hace algunos años, la cual ha permanecido hasta nuestros días pero que incluso la propia AMD ha ido abandonando.

El concepto de SoC o system on a chip lleva varios años siendo uno de los más escuchados en la esfera de la informática, y en particular cuando hablamos de dispositivos como teléfonos móviles. Pero, ¿qué implica exactamente? ¿Dónde se usa un SoC? En este artículo daremos un repaso a la definición de SoC y revisaremos cómo se han estado usando hasta el momento.

Qué es un SoC: definición de system on chip

Formalmente, se conoce a un SoC como un chip que integra todas o la mayor parte de componentes necesarios para el funcionamiento de un ordenador. Entre ellas se incluirá casi siempre una CPU, por lo que podemos hablar de un procesador que incluye más componentes en su interior que normalmente estarían relegados a chips externos a este.

Entonces, podemos hablar de SoC cuando a una CPU le combinemos otras partes como una tarjeta gráfica, módems de red, memoria RAM o almacenamiento… o incluso cuando simplemente le añadamos partes de entrada/salida como podría ser el control de USB o SATA, líneas PCI Express, etc. El gran requisito es que sean partes que en una arquitectura de PC tradicional se atribuirían a un chip aparte, y no al propio SoC.

Ejemplo de SoC: procesadores Arm usados en nuestros teléfonos móviles

El ejemplo más representativo de lo que es un SoC está en los chips con arquitectura Arm usados en nuestros teléfonos móviles además de muchos otros dispositivos. En ellos se integra prácticamente todo lo necesario para el funcionamiento del dispositivo, haciéndolo todo en un espacio muy pequeño, y permitiendo tener la miniaturización existente en los móviles actuales. 

Comencemos por las ventajas. La primera y la más fundamental está en el ahorro energético, económico y de espacio que propicia el hecho de juntar varias funcionalidades en un único chip. Y es que tener chips separados para las distintas funcionalidades de un dispositivo puede suponer los siguientes desperdicios:

  • Menos gasto económico en la propia fabricación de los chips, puesto que hacer varios sale bastante más caro que uno para mantener una única función. Ojo, esta ventaja hay que cogerla con pinzas porque se ha demostrado que en algunos casos la integración se hace mucho más cara, así que se puede tratar también como un inconveniente.
  • Si juntamos todas las funcionalidades en un único chip, de seguro nos ahorraremos una buena cantidad de espacio dentro del dispositivo, algo que es crítico en un teléfono móvil.
  • Los buses de datos, que al fin y al cabo son un cableado, consumen una cantidad de energía que nos podemos ahorrar si comunicamos directamente cada pieza dentro del mismo chip.


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