Cpu Fpu Gpu Apu

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    08-Sep-2015

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CPU

CPUCentral Proccessing Unit(unidad de proceso central) .Es la parte central de toda computadora ya que es al que cumple la tarea de procesamiento de todas las funciones asi como tambine almacenamiento de informacion.Es un circuito electronico que ah existitdo desde siemrpe en als computadoras ya sea de cualquier marca de ahi que es uno de los elementos basicos de las computadoras..La CPU se ocupa del control y el proceso de datos en los ordenadores.

Las CPU hoy son reemplazadas casi totalmente por lo que conocemos como micro procesadores.El microprocesador de la CPU est formado por una unidad aritmtico lgicaque realiza clculos y comparaciones, y toma decisiones lgicas (determina siuna afirmacin es cierta o falsa mediante las reglas del lgebra de Boole); poruna serie de registros donde se almacena informacin temporalmente, y poruna unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones.

FABRICANTESAlgunos de los ms importantes quiz sean, en este orden:IBM: dise los PowerPC que durante aos us Apple, y el CELL de la PS3.Motorola: varias familias usadas ampliamente en mviles y similares.ARM: usadas en routers entre otros.Sun: crearon los SPARC que usan en su gama de servidores.Pero hay dos empresas que lideran el mercado que son la AMD y la INTEL

COMPARACION DE ESTAS DOS GRANDES EMPRESASINTEL VS AMD

Como sabemos contamos con estas dos grandes empresas que lideran en el ambito informatico .

FPU

FPU(UNIDAD DE PUNTO FLOTANTE)

Es conocido tambin como coprocesador matemtico el cual se encuentra en la unidad central de procesamiento encargado de las operaciones de coma flotante, Las operaciones bsicas que toda FPU puede realizar son la suma y multiplicacin usuales, si bien algunos sistemas ms complejos son capaces tambin de realizar clculos trigonomtricos o exponenciales.No todas las unidades centrales de procesamiento tienen una FPU dedicada. En ausencia de FPU, la CPU puede utilizar programas en micro cdigo para emular una funcin en coma flotante a travs de la unidad aritmtico lgica (ALU), la cual reduce el coste del hardware a cambio de una sensible prdida de velocidad.

Coprocesador matematico

Un coprocesador matemtico separado es mejor a no tener nada, porque no es tan eficaz como tener la unidad del punto flotante integrada en el CPU principal. Todo los CPUs actuales tienen integrada la FPU.

National Semiconductor NS32081 FPU.

TIPOS DE FPU

EMULADOR DE UNIDAD DE COMA FLOTANTE:

Esto sucede cuando la CPU est ejecutando un programa que requiere una operacin de punto flotante no soportado directamente por el hardware, la CPU utiliza una serie de operaciones de punto flotante ms simples.

INTEGRADO FPU:

Las FPU pueden ser especializados, y se dividen entre las operaciones de punto flotante ms simples y operaciones ms complicadas .ADD-on FPU:

Hay complemento de unidades de coprocesador FPU para las unidades de microcontrolador/ordenador de una placa ;que sirven para proporcionar capacidad de calculo en coma flotante en los sistemas que podrian no poseer otra forma dicha funcionalidad. Estos poseen sus propios requisitos de programacion.

Con el tiempo el microprocesador comienza a mostrar una cierta dependencia del FPU por lo que se decide as a introducir sta dentro del procesador para ganar velocidad y reducir el precio del conjunto

Procesadores de Intel y su correspondiente coprocesador Matemtico.

GPU

Se puede definir de manera sencilla como un coprocesador; un componente muy parecido al CPU, solo que se dedica al tipo de procesamiento de grficos y de esta manera aligera la carga de informacin que debe ser procesada en la unidad central, para que haga su trabajo de manera mas eficiente.Las GPU son construidas para ser muy eficientes en el calculo de informacin grafica.

MARCO TEORICOUna de las primeras tarjetas grficas fue el iSBX 275 de Intel, que lleg al mercado en 1983, y se basaba en el controlador 82720 GDC de la firma. Y sera la mtica Commodore Amiga uno de los primeros ordenadores en contar con su propia GPU, en 1985. Ya para 1986 Texas Instruments haba logrado desarrollar un procesador con capacidades de procesamiento grfico incluidas, un precursor de los SoC que actualmente se usan en la industria.Durante los aos 90, las funciones cumplidas por las GPU se incrementaron al ritmo en que crecan sus capacidades, as fue como al principio las grficas se encargaron del renderizado de grficos 2D, y posteriormente adquirieron una funcin fundamental con el auge de los grficos 3D. Fue por esta poca cuando las GPU comenzaron a ser vistas como un componente obligatorio de las consolas, especialmente despus de lo que supusieron para los grficos de la PlayStation original y la Nintendo 64.

TIPOS

Se distinguen 3 tipos de unidades de procesamiento grafico:

- Tarjetas dedicadas: Son las que proporcionan mayor potencia. Es aquella que se integra a la placa madre mediante un puerto aparte. S principal caracteristica es que tiene una RAW independiente que solo es utilizada por el GPU.

- Integrados graficos: Utilizan la memoria del sistema para realizar sus funciones; es muy comun usar esto en los ordenadores modernos. Tanto Intel como AMD las integran en sus procesadores.

- Hibridas: Diseadas para precios bajos y niveles de potencis adecuados. Tambien comparten la memoria del sistema, pero integran una cantidad limitada de memoria propia que se encarga de las labores inmediatas. Suelen estar en ordenadores portatiles.

COMPARACION ENTRE FABRICANTES

AMDNVIDIA

-Mejor rendimiento del punto flotante, que es la medicion de potencia del procesamiento del GPU.-Version mas nueva de DirectX, para juegos.-Un GPU mucho mas rapido.-U mayor indice de pixeles en la pantalla por segundo.-Mayor velocidad de memoria de reloj.

-Menor potencia de diseo termico, osea consume menos energia.-Hasta 512 mas unidades de tonalidad que la competencia.-Mayor rendimiento de los graficos de la tarjeta de video.-Un poco mas pequeo que el de la competencia.

-Temperatura de carga de GPU 19 mas baja, osea produce menos calor y un mejor sistema de enfriamiento.-Tiene coma flotnate de precision doble, proporciona mayor grado de presicion al hacer calculos en investigaciones cientificas.

Pros y contras de las nuevas arquitecturasLo mejorAumento del rendimiento con reduccin del consumo. Se invierte la trayectoria de las pasadas generaciones.Atencin especial a las aplicaciones GPGPU. Destaca el avance de AMD en este campo.Control dinmico de la velocidad de reloj y voltajes o control del TDP.Mejoras en el vdeo y audio con compatibilidad para monitores 4K, as como modos multimonitor 3D.Mayor ancho de banda en puntos clave: PCI 3.0 vs PCI 2.0, conexiones HDMI que ahora pueden llevar el audio para cada monitor de forma independiente.Lo peorEl precio de las tarjetas de gama alta sigue estando fuera del alcance de la mayora de los usuarios.

GPU COMPUTINGPuede definirse como el uso de una unidad de procesamiento grfico (GPU) en combinacin con una CPU para acelerar aplicaciones de clculo cientfico, ingeniera y empresa. NVIDIA lo introdujo en 2007 y, desde entonces, las GPU han pasado a instalarse en centros de datos energticamente eficientes de laboratorios, universidades, grandes compaas y PYMEs de todo el mundo.

APU( Acelerated Processor Unit)

APU es el acronimo de Accelerated Processor Unit, una APU como su nombre indica es una unidad acelerada de proceso. Una APU integra un CPU y un GPU en el mismo chip que mejora las tasas de transferencia de datos entre estos componentes al tiempo que reduce el consumo de energa.

Con la salida al mercado de Sandy Bridge, en el ao 2011, y los procesadores Llano de AMD ya no podemos hablar de procesadores normales ya que la CPU es capaz de realizar mas operaciones de las normales para una unidad de proceso de datos.

Cada ao los fabricantes de procesadores son capaces de mejorar la tecnologa usada en la fabricacin creando transistores con la mitad de rea. A mayor cantidad de transistores, la CPU puede aadir mas funcionalidades.

En un primer momento se aadieron ncleos que no dejan de ser CPU replicadas. Debido a esto ahora tenemos incluso procesadores con 8 ncleos que no son mas que 8 micros conectados en miniatura.

Por desgracia, un procesador con 4 ncleos no es 4 veces mas rpido que uno con un solo ncleo debido a la naturaleza de las aplicaciones. No todas las operaciones se pueden hacer en paralelo luego lo normal es que esos ncleos no se usen todos a la vez.


CARACTERISTICAS:

Los microprocesadores APU combinan una unidad de procesamiento central CPU multinucleo de chip y una unidad de procesamiento de grficos (GPU) de chip; esto es posible gracias a la miniaturizacin de los chips actuales, procesos de fabricacion de entre 40 y 32 nm.


FABRICANTE:

AMD

AMD tiene claro que procesadores quiere fabricar en el futuro. Apuesta por un mayor numero de ncleos y por la integracin total entre el propio micro y la tarjeta grfica.Es el primer fabricante que utiliza el concepto de APU en vez del de CPU. Es decir, es el primero que piensa en integrar la tarjeta grfica en la misma tarjeta del chip. Con esto quiere ofrecer una unidad de procesamiento capaz de trabajar con datos complejos de forma verstil.En el terreno de computacin usando solo la CPU, AMD llevaba varios aos sin hacer un cambio de arquitectura, por lo tanto los primeros APU serie A se basan en Stars una arquitectura anterior conocida. En el terreno grfico, la adquisicin de la empresa ATI, uno de los mayores fabricantes de tarjetas grficas, ha hecho posible que sencillamente AMD este aos luz de su competidor Intel en cuanto a las tarjetas grficas integradas.

La computacin que puede llevar a cabo un proceso normal, es decir una CPU, es diferente a los clculos que es capaz de realizar una tarjeta grfica. De forma sencilla podemos decir que la CPU esta pensada para realizar operaciones una detrs de otra y la tarjeta grfica esta pensada para trabajar con datos en paralelo.Esto lleva a que cierto tipo de aplicaciones se puedan beneficiar de una mayor integracin del micro y la tarjeta grfica. Por ejemplo, la generacin de imgenes tridimensionales, procesado de imagen fotogrfica, etc. se pueden realizar en menor tiempo gracias a este nuevo diseo.

VENTAJAS

Los dos chips estn trabajando juntos y se colocan en la misma seccin, por lo que las tareas de ambos chips se pueden hacer con menos energa. DESVENTAJAS

Un problema con una APU es que pocos sub-procesadores se utilizan, y una CPU con muchos sub-procesadores puede ser capaz de trabajar mas rpido que una APU.

AMD A10-5800K VS Intel Core i5-3470: APU Trinity contra Ivy Bridge

La APU Trinity AMD A10-5800K poda alcanzar los 6.5Ghz mediante overclock, aunque usando para ello un sistema de refrigeracin mediante nitrgeno lquido. Es el turno de que esa APU Trinity se vea las caras contra un procesador de Intel, y el contrincante seleccionado ha sido el procesador Intel Core i5-3470 basado en la arquitectura Ivy Bridge. Ya hemos hablado muchas veces del gran rendimiento grfico que tienen las APU AMD Trinity, pues superan y por mucho al rendimiento que ofrecen los grficos integrados de los procesadores Ivy Bridge. La APU AMD A10-5800K dispone de cuatro ncleos que funcionan a 3.8Ghz/4.2Ghz, todo ello con un TDP de 100W, 4MB de memoria cach L2 y grficos Radeon HD 7660D.

Por otro lado tenemos al procesador Intel Core i5-3470, un procesador de cuatro ncleos que funciona a 3.2Ghz/3.6Ghz, cuenta con 6MB de cach L3 y un TDP de 77W. En este caso la prueba no enfrentar a las soluciones grficas de ambos componentes, pues se usar la misma grfica para comprobar el rendimiento de la APU Trinity y del procesador Ivy Bridge en juegos.
La APU AMD A10-5800K se ha montado una placa base MSI FM2-A85XA-G65, mientras que el procesador Core i5-3470 en una ASUS Maximus V Formula. En ambos casos la memoria RAM es un kit G.SkillTridentX 2 x 8GB @ 2133MHz 2T y la tarjeta grfica una AMD Radeon HD 7870 GHz Edition con los controladores Catalyst 12.8 Beta. El sistema operativo usado ha sido Windows 7 SP1.

El rendimiento de ambos est bastante parejo en cuanto a juegos se refiere, por lo que est claro que la APU A10-5800K es un buen producto de AMD.








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