Hardware

¿Qué es la aceleración de hardware y cómo es útil?

La aceleración de hardware utiliza hardware de computadora especialmente construido (es decir, un microchip de silicio) para realizar un conjunto limitado de tareas más rápido que una CPU multipropósito (centro de procesamiento).

¿Qué significa eso para ti como usuario? A menudo tendrá la opción de activar o desactivar la aceleración de hardware en sus aplicaciones. Entonces, ¿qué tan útil es la aceleración de hardware y qué hace?

¿Qué es la aceleración de hardware (edición simple)?

Aquí hay una explicación simple de la aceleración de hardware. Continúe con la siguiente sección para profundizar en el proceso.

La CPU de su computadora puede resolver casi cualquier tipo de problema matemático. Los circuitos de la CPU usan más componentes para manejar muchos tipos de tareas. Ocupan más espacio, generan más calor y no son tan elegantes como un circuito construido para un solo trabajo.

Con la aceleración de hardware, un circuito integrado o microprocesador especial realiza una tarea específica o un conjunto limitado de trabajos relacionados. El diseño del circuito no se desgasta sobre ninguna otra cosa, y esto proporciona una ventaja de rendimiento significativa.

A veces, este hardware está integrado en la propia CPU. La maIría de las CPU modernas tienen secciones internas dedicadas que aceleran tipos específicos de matemáticas que se utilizan para tareas como la codificación y el cifrado de video.

En resumen, la aceleración de hardware significa dar un trabajo específico a una pieza particular de hardware que es una verificación comercial y es útil.

¿Cuáles son los beneficios de la aceleración de hardware?

¿Cómo beneficia la aceleración de hardware a la aplicación que está utilizando? A menudo depende del tipo de hardware y del tipo de aceleración, pero las ventajas habituales se aplican en la maIría de los casos.

  • La aceleración de hardware mejora enormemente el rendimiento. Su aplicación se ejecutará de manera más fluida o la aplicación completará una tarea en mucho menos tiempo.
  • Libera su CPU para hacer otras cosas que mejorarán el rendimiento del sistema. La CPU puede descargar trabajo al hardware especializado y luego continuar, por ejemplo, ejecutando videojuegos al mismo tiempo que transmite videos o usa una aplicación como Discord.
  • La aceleración de hardware puede ser fundamental para los dispositivos alimentados por batería. Es por eso que su teléfono inteligente o tableta puede reproducir videos durante tanto tiempo sin la batería debajo de un tanque. Un pequeño chip especializado casi siempre usa menos energía que una CPU grande y compleja.

¿Existen desventajas en la aceleración de hardware?

En general, la aceleración de hardware es algo que querrá dejar, pero hay ciertas situaciones en las que puede ser una desventaja.

  • La aceleración de hardware a menudo causa inestabilidad. A pesar de ser lentas, las CPU tienden a ser muy confiables. Por ejemplo, acelerar el hardware con exportaciones de video y luego hacer el proceso de bloqueo antes de que finalice es de poca importancia.
  • La aceleración de hardware es inflexible a los nuevos desarrollos. Por ejemplo, puede tener aceleración de hardware en su computadora para un método de codificación de video en particular, pero si surge algo mejor, deberá comprar nuevo hardware para admitirlo.
  • Es posible que el tipo de aceleración de hardware que admite su sistema no ofrezca los mejores resultados. Entonces, si está a favor de la calidad sobre la velocidad, en algunos casos es mejor dejar que la CPU se encargue del trabajo. Por ejemplo, si no tiene soporte de hardware para la codificación HEVC pero desea sus ventajas de calidad sobre el CODEC H.264, deberá confiar en la codificación basada en CPU.

¿Dónde puedo usar la aceleración de hardware?

Hay demasiados tipos de aceleradores de hardware disponibles para enumerarlos todos aquí, pero aquí hay algunos comunes que encontrará como usuario normal de una computadora.

Aceleración de hardware del navegador

Los navegadores web pueden ser aplicaciones con un uso intensivo de la CPU. Los sitios web modernos tienen efectos gráficos sofisticados y escenas y sonidos de alta resolución. Las aplicaciones web que usan gráficos 3D aprovechan la aceleración de hardware de la GPU.

Estas aplicaciones generalmente ejecutan aceleración de hardware y solo debe deshabilitarla para solucionar problemas.

Aceleración de codificación de video

  • La maIría de las CPU ahora tienen aceleración para la calidad de video común H.264 y el soporte para H.265 también está creciendo.
  • Recientemente, las GPU Nvidia también han sido impulsadas por un chip codificador «NVENC» que captura la grabación o transmisión de imágenes del juego para no interferir con el rendimiento del juego.
  • Aplicaciones como Adobe Premiere Pro ofrecen aceleración de hardware basada en GPU, lo que mejora el rendimiento al editar y exportar proyectos.

Aceleración GPGPU (GPU de propósito general)

Los procesadores de gráficos comenzaron como aceleradores de gráficos en 3D, pero las GPU modernas pueden realizar una amplia gama de operaciones simples muy rápidamente. Estos procesadores son cientos o miles de pequeños procesadores simples que funcionan todos al mismo tiempo.

Esto los hace excelentes para ciertos tipos de crisis de datos que deben pasar a través de un algoritmo. Las GPU están diseñadas de esta manera porque la representación de gráficos implica el procesamiento de valores de píxeles al mismo tiempo. Entonces, su GPU decide cómo debe verse cada uno de los millones de píxeles en la pantalla a la vez. Resulta que las aplicaciones de aprendizaje profundo y la minería de datos también se benefician de este enfoque de la informática.

Seguimiento de raIs y aceleración del aprendizaje automático

Los desarrolladores de GPU ahora agregaron coprocesadores dedicados que realizan un trabajo más especializado que los núcleos de GPU.

  • La última generación de GPU Nvidia tiene componentes especiales que aceleran las matemáticas de trazado de raIs, que es un método para dibujar gráficos en 3D mediante la simulación de cómo la luz se propaga a través de una escena.
  • Estas GPU tienen un procesador adicional que es muy bueno para hacer las llamadas matemáticas de «refuerzo». Estos son útiles en aplicaciones que utilizan el aprendizaje neuro-máquina, que se está volviendo cada vez más común en las tareas informáticas cotidianas.

La aceleración está en todas partes

La aceleración de hardware está presente en casi todos los dispositivos informáticos en estos días y, a medida que ciertos trabajos informáticos se vuelven más exigentes, los informáticos crearán sistemas más dedicados para que funcionen de manera más rápida y eficiente.

¡Así que siéntate y disfruta del ritmo!

Dr. Geek

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