¿Por qué la CPU no puede soportar toda la carga de procesamiento de gráficos de video?

Puede. Es solo que no es algo para lo que las CPU estén diseñadas para funcionar bien .

Las CPU están diseñadas para manejar una gran variedad de operaciones matemáticas y para poder realizarlas con bastante rapidez.

Una GPU, por otro lado, está diseñada para realizar un conjunto muy limitado de operaciones matemáticas, pero para realizarlas muy rápidamente. Debido a que una GPU es tan limitada, es posible hacer muchas GPU muy pequeñas, de modo que puedan trabajar de manera cooperativa en ciertos tipos de problemas que se pueden dividir efectivamente en muchos “trozos” pequeños e independientes.

Piense en una CPU como si fuera un vehículo deportivo. Está diseñado para poder transportar cargas de un tamaño decente, hacer trabajos limitados fuera de la carretera y transportar a varias personas con una comodidad razonable. Puede hacer todas estas cosas, pero no es el mejor vehículo para ninguna de ellas.

Su tarjeta de video es como una plataforma de tractor-remolque. Está especializado para hacer un tipo particular de trabajo muy bien … pero debido a que es tan especializado, hay muchas cosas que literalmente no puede hacer. Intente conducirlo en arena suave y se atascará. Hay puentes por los que no se puede cruzar, pasos elevados por los que no se puede pasar, calles que no se pueden bajar.

Puede usar su SUV para transportar 20 toneladas de carga … pero tendrá que hacer muchos viajes de ida y vuelta. Es posible que pueda transportar cualquiera de esas cargas individuales más rápido que el tractor-remolque … pero el tractor-remolque puede hacer el trabajo general más rápido, simplemente porque puede hacerlo todo en un solo viaje.

De la misma manera, las CPU están diseñadas para hacer una gran variedad de cosas bastante bien, pero para cualquier tipo particular de trabajo, un procesador especializado diseñado para hacer eso será capaz de hacerlo mejor. Una GPU es uno de esos tipos de procesadores especializados particulares.

No estaba seguro de cómo abordar esto, así que lo haré desde todos los ángulos.

Las CPU generalmente tienen una GPU integrada directamente en el dado, que por supuesto puede procesar gráficos de video. Probablemente esta no sea la respuesta que estás buscando.

Las CPU en realidad pueden procesar gráficos de video de forma independiente. Sin embargo, en realidad son horribles. El procesamiento de gráficos es una tarea que debe completarse en paralelo. Piense en un gran campo de trigo que desea cosechar. ¿Qué crees que es más eficiente, 4 tractores grandes o mil pequeños? No importa cuán extraordinarios sean los tractores grandes, los pequeños siempre los vencerán porque hay una inmensa cantidad de ellos. Una GPU funciona de manera similar a esos mil tractores pequeños. Se compone de muchos núcleos no especializados de baja potencia. El campo de trigo en este caso es el marco en un monitor.

Algunos pueden. Se llama gráficos integrados. ¿Alguna vez usó una computadora, hizo clic con el botón derecho en el escritorio y vio una opción para Intel (R) HD Graphics? ¿Alguna vez usó una computadora portátil que no es para juegos? Estos son casos en los que la CPU puede y ha tomado toda la carga del procesamiento de gráficos de video. Ahora, tenga en cuenta que estos no son muy buenos, solo lo suficientemente buenos como para llevarlo a través de su trabajo de oficina y Netflix. Si quieres jugar, necesitas una GPU discreta. ¿Porque preguntas?

Porque, una tarjeta gráfica tiene su propio procesador. Eso es correcto. Si tiene una tarjeta gráfica discreta, no tiene uno sino dos procesadores. Sin embargo, este procesador no es como su procesador de sistema común y corriente. Este está pensado, diseñado e implementado con un propósito en mente: la representación gráfica. La representación gráfica generalmente trata principalmente con ecuaciones de geometría que involucran triángulos y hexágonos. Está especializado para estos cálculos, así como para teselaciones, opacidad, antialiasing y otros cálculos altamente especializados. Si bien el procesador de su sistema PUEDE hacer estos cálculos, no está diseñado específicamente para ellos y, por lo tanto, no es tan rápido. La otra cosa a tener en cuenta es esta: su GPU trata con gráficos y, excluyendo CUDA, OpenCL y otras excepciones especiales, nada más. Su CPU, por otro lado, tiene muchas otras tareas con las que debe lidiar simultáneamente. Esta es otra gran parte de por qué los gráficos controlados por CPU no son muy buenos. El procesador simplemente no puede seguir el ritmo.

Entonces, la respuesta a su pregunta es la siguiente: algunos, de hecho los más recientes, pueden soportar toda la carga del procesamiento de gráficos de video. Sin embargo, no son tan buenos en eso.

Porque la CPU no está diseñada para eso. Las tareas de procesamiento de gráficos y otras tareas en las que las GPU son buenas requieren mucha paralelización. Las CPU y las tareas en las que son buenos tienen y necesitan unos pocos núcleos realmente rápidos. Basta con mirar las velocidades de reloj promedio de cada uno para ver a qué me refiero; Las GPU tienen un promedio de alrededor de 1.4 GHz en el extremo superior, mientras que las CPU modernas tienen velocidades de reloj promedio de alrededor de 3.5 GHz en el extremo superior. Obviamente, las velocidades de reloj más rápidas los ayudan a ambos, y es por eso que el overclocking de GPU sigue siendo algo que ayuda, pero debido a cómo están diseñados, solo necesitan funcionar a velocidades de reloj más bajas.

Técnicamente, una CPU podría realizar todas las funciones de una GPU, pero sería extraordinariamente lenta. La GPU está específicamente diseñada para hacer la tarea, y eso permite que la computadora sea utilizable. Sin ella, todo tomaría una eternidad para terminar.

Desde la perspectiva de una computadora, el procesamiento de gráficos consiste en multiplicar y sumar muchísimos números.

El problema con la CPU es que solo puede hacer una multiplicación a la vez. Por lo tanto, renderizar una imagen de alta resolución simplemente tomaría demasiado tiempo para producir un cuadro dentro de un marco de tiempo aceptable. Ahí es donde entra la GPU. La GPU se encargará de muchas de esas operaciones matemáticas en paralelo, no una por una.

Entonces, para responder a su pregunta, las CPU pueden hacer procesamiento de gráficos. Solo tardan demasiado en darle una velocidad de fotogramas aceptable.

Puede pero no es recomendable. Lo que pides se llama renderizador de software. Algunos juegos de alrededor de 2000 lo usaron como su procesador en lugar de usar una gpu.

La CPU (i7 moderna, los 4 núcleos, AVX2) es entre 5 y 10 veces más lenta que una GPU de rango medio (750 ti) en la representación gráfica. Es MUCHO más lento que una GPU de gama alta.

Además, mientras la CPU está haciendo gráficos, no puede hacer nada más, si la GPU es la que hace los gráficos, la CPU es libre de hacer otras cosas.

Además, las tarjetas gráficas son mucho más eficientes que las CPU para renderizar, alrededor de 5 a 10 veces más eficientes.

La CPU realiza una multitud de tareas simultáneamente sin estar dedicada a ninguna tarea especializada en particular, la GPU está diseñada exclusivamente para realizar una función específica y solo esa función, por lo que se optimiza fácilmente para realizarla extremadamente bien. Hubo un tiempo no hace muchos años cuando la CPU realizaba TODAS las tareas, incluidos los gráficos; de hecho, algunas CPU todavía las realizan porque ahora una CPU es de múltiples núcleos y múltiples subprocesos, por lo que es como tener múltiples CPU en lugar de una grande y rápida . Esta es la razón por la cual las velocidades de reloj disminuyen pero los núcleos aumentan: siempre es mejor tener un chip dedicado a una tarea específica, eso es obvio, pero una PC ni siquiera está dedicada a una tarea: hace un poco de todo razonablemente bien, pero no hay una cosa dedicada específica extremadamente bien, eso es lo que los hace tan versátiles, sino también su talón de Aquiles.

Para ahorrarle una explicación súper larga, comenzaré con una respuesta corta y simple. Técnicamente, puede. Técnicamente.

La razón que digo técnicamente es porque si bien puedo ejecutar cualquier juego o cualquiera en la configuración más alta, será lento como la melaza congelada sin una tarjeta gráfica. La CPU no tiene la RAM disponible para almacenar los archivos y el código que necesita para mostrar rápidamente gráficos de alta gama de la misma manera que una GPU. La CPU también hará el doble de trabajo ya que también tiene que procesar todas las mecánicas y funciones no gráficas del juego.

Bueno, eso es porque son Unidades Centrales de Procesamiento y están destinadas a operaciones aritméticas y lógicas.

Tenemos GPU, unidad de procesamiento de gráficos para procesar “gráficos de video”