tendencias del hardware para el calculo numerico

Tendencias Del Hardware Para EL Cálculo Numérico

La clasificación evolutiva del hardware del computador electrónico está dividida en generaciones, donde cada una supone un cambio tecnológico muy notable. El origen de las primeras es sencillo de establecer, ya que el hardware fue sufriendo cambios radicales. Los componentes esenciales que constituyen la electrónica del computador fuerontotalmente reemplazados en las primeras tres generaciones, originando cambios que resultaron trascendentales.  En las últimas décadas es más difícil distinguir las nuevas generaciones, ya que los cambios han sido graduales y existe cierta continuidad en las tecnologías usadas.
En computación, término inglés que hace referencia a cualquier componente físico tecnológico, que trabaja o interactúa de algúnmodo con la computadora. No sólo incluye elementos internos como el disco duro, CD-ROM, disquetera, sino que también hace referencia al cableado, circuitos, gabinete, etc. E incluso hace referencia a elementos externos como la impresora, el mouse, el teclado, el monitor y demás periféricos.

El hardware contrasta con el software, que es intangible y le da lógica al hardware,
no esfrecuentemente cambiado, en tanto el software puede ser creado, borrado y modificado sencillamente. (Excepto el firmware, que es un tipo de software que raramente es alterado).
El hardware gráfico lo constituyen básicamente las tarjetas gráficas, dichos componentes disponen de su propia memoria y unidad de procesamiento, esta última llamada unidad de procesamiento gráfico(o GPU, siglas en inglés de GraphicsProcessing Unit). El objetivo básico de la GPU es realizar los cálculos asociados a operaciones gráficas, fundamentalmente en coma flotante, liberando así al procesador principal (CPU) de esa costosa tarea (en tiempo) para que éste pueda efectuar otras funciones en forma más eficiente. Antes de estas tarjetas de vídeo con aceleradores por hardware, era el procesador principal el encargado deconstruir la imagen mientras la sección de vídeo (sea tarjeta o de la placa base) era simplemente un traductor de las señales binarias a las señales requeridas por el monitor; y buena parte de la memoria principal (RAM) de la computadora también era utilizada para estos fines, además de estos son procesadores de varios núcleos que ofrecen alto rendimiento.
Dentro de ésta categoría no se deben omitirlos sistemas gráficos integrados (IGP), presentes mayoritariamente en equipos portátiles o en equipos prefabricados (OEM), los cuales generalmente, a diferencia de las tarjetas gráficas, no disponen de una memoria dedicada, utilizando para su función la memoria principal del sistema. La tendencia en los últimos años es integrar los sistemas gráficos dentro del propio procesador central.
Losprocesadores gráficos integrados (IGP) generalmente son de un rendimiento y consumo notablemente más bajo que las GPU de las tarjetas gráficas dedicadas, no obstante, son más que suficiente para cubrir las necesidades de la mayoría de los usuarios de un PC.
Si bien en un computador genérico no es posible reemplazar la CPU por una GPU, hoy en día las son muy potentes y pueden incluso superarla frecuencia de reloj de una CPU antigua (más de 500MHz). Pero la potencia de las GPU y su veloz ritmo de desarrollo reciente se deben a dos factores diferentes. El primer factor es la alta especialización de las GPU, ya que al estar pensadas para desarrollar una sola tarea, es posible dedicar más silicio en su diseño para llevar a cabo esa tarea más eficientemente. Por ejemplo, las GPU actuales estánoptimizadas para cálculo con valores en coma flotante, predominantes en los gráficos 3D.
Una de las mayores diferencias con la CPU estriba en su arquitectura. A diferencia del procesador central, que tiene una arquitectura de von Neumann, la GPU se basa en el Modelo Circulante. Este modelo facilita el procesamiento en paralelo, y la gran segmentación que posee la GPU para sus tareas.


Una GPU...