¿Qué son los gráficos integrados?

Los gráficos por ordenador modernos, con vídeo de alta definición y renderizado 3D detallado en videojuegos y aplicaciones profesionales, son un trabajo exigente. Aunque una CPU puede crear ("renderizar") gráficos, carece de la arquitectura adecuada para hacerlo con rapidez y eficacia.

Por eso tenemos las GPU, construidas desde cero para ser excelentes en el tipo de cálculo matemático que se necesita para calcular los valores correctos de millones de píxeles docenas o cientos de veces por segundo. La GPU está presente en casi todos los dispositivos informáticos, desde los PC hasta los smartphones.

Los únicos ordenadores que no tienen GPU suelen ser servidores "sin cabeza" que se manejan de forma remota y sólo realizan tareas propias de las CPU. Sin embargo, incluso eso está cambiando, ya que las GPU se utilizan ahora para hacer otras cosas además de gráficos. Hoy en día, cualquier ordenador que emita a una pantalla casi seguro que tiene una GPU especializada.

En un ordenador portátil o de sobremesa, la hoja de especificaciones suele indicar que el ordenador viene con gráficos "integrados" o "dedicados". Hay una gran diferencia entre estas dos formas de incluir una GPU en un ordenador.

Una GPU dedicada es como un ordenador independiente, con su propio procesador y su propia solución de refrigeración. Las GPU dedicadas también tienen su propio hardware de gestión de la energía y su propia memoria.

En un ordenador de sobremesa, las GPU dedicadas vienen en su propia placa de circuito, conocida como tarjeta gráfica. La tarjeta se inserta en la placa base del ordenador y a menudo necesita más energía de la que puede suministrar la ranura de la tarjeta. Por eso puede tener sus propias conexiones de alimentación dedicadas desde la fuente de alimentación del ordenador.

Los gráficos dedicados de los ordenadores portátiles a veces vienen como un paquete extraíble, como los módulos GPU para portátiles MXM (ya descatalogados). Lo más habitual es que estén soldadas directamente a la placa base, pero siguen siendo componentes dedicados independientes de la CPU, con su propia refrigeración, memoria y alimentación.

Una GPU integrada, en cambio, tiene que compartirlo todo con la CPU. Por eso se suele llamar GPU integrada. Se aloja en el mismo paquete del procesador, se refrigera con el mismo disipador térmico y comparte la misma memoria de sistema que la CPU. La placa base proporciona el hardware de salida de pantalla que permite conectar un monitor, pero todo el "cerebro" de la GPU está dentro del paquete de la CPU.

Casi todas las CPU de ordenador actuales tienen una GPU integrada, con la excepción de las CPU de gama alta. El modelo de GPU integrada es el más común por varias razones.

La primera es el coste. Grabar una GPU en el silicio de una CPU no supone un gran coste añadido. Incluir una GPU en cada CPU reduce los costes de otras partes del sistema mucho más de lo que aumenta el coste de la propia GPU. Por tanto, los sistemas que utilizan GPU integradas son significativamente más baratos que los que tienen una solución dedicada.

La segunda razón es la complejidad, especialmente relevante en los ordenadores portátiles, donde cada milímetro cúbico de volumen importa. Al integrar la GPU en la CPU, los portátiles pueden ser mucho más pequeños, ya que no necesitan todo el hardware de apoyo adicional para refrigerar, alimentar y conectar un paquete de chips totalmente independiente.

El tercer pilar del diseño de GPU integradas es la eficiencia energética. Es mucho más fácil gestionar el consumo energético de un único chip integrado que equilibrar las necesidades de dos chips separados. Como la GPU y la CPU están estrechamente integradas, pueden asegurarse de que encajan perfectamente en el TDP (Thermal Design Power) del paquete de la CPU.

Los portátiles con GPU dedicadas también suelen tener GPU integradas, el sistema operativo cambiará dinámicamente entre las dos en función de la aplicación que estés utilizando, lo que significa que no estás consumiendo batería por utilizar una GPU de alto rendimiento mientras haces hojas de cálculo.

Las tarjetas dedicadas tienen mucho más potencial de rendimiento que las integradas.

El tamaño físico de una GPU dedicada puede ser mayor, tener un presupuesto de energía mucho mayor y alcanzar temperaturas más elevadas en funcionamiento seguro. También tiene acceso a memoria especializada de alto rendimiento diseñada para aplicaciones gráficas.

Durante mucho tiempo, las GPU integradas han sido sinónimo de bajo rendimiento, más adecuado para tareas básicas de productividad y multimedia limitada.

Sin embargo, desde que la tecnología de GPU ha mejorado el rendimiento de los gráficos integrados, hasta el punto de que la mayoría de los usuarios, incluidos los jugadores ocasionales, no necesitan GPU dedicadas, con una salvedad, las GPU dedicadas actuales siguen siendo mucho más rápidas que las integradas.

Otro tipo de GPU integrada puede estar en los SoC o dispositivos System-on-a-Chip. Los SoC no sólo integran la CPU y la GPU en el mismo paquete, sino también la memoria del sistema y, a menudo, incluso el almacenamiento.

Como los SoC se diseñan con objetivos específicos de rendimiento total, las GPU que incorporan pueden ser de gran tamaño. El SoC M1 de Apple, por ejemplo, tiene más potencia gráfica que una Playstation 4, y la CPU sigue pudiendo competir con las de los portátiles de gama alta.

Las consolas de videojuegos modernas integran CPU y GPU de alto rendimiento en el mismo paquete, pero están diseñadas para disipar la enorme cantidad de calor que esto provoca desde la base.

Si el rendimiento es lo más importante para ti en lo que a gráficos se refiere, entonces deberías comprar un ordenador de sobremesa con gráficos dedicados. Si lo que más le importa es la duración de la batería, el coste, el calor y el ruido, lo más probable es que lo que necesite sea una solución integrada.

Los usuarios de ordenadores de sobremesa tienen la opción de añadir una GPU dedicada a su sistema, siempre que la placa base tenga la ranura adecuada y la fuente de alimentación y el chasis estén preparados para ello. Así que puedes probar la GPU integrada en tu CPU para ver si se ajusta a tus necesidades.

En última instancia, lo más importante es que investigues las capacidades de rendimiento de la GPU integrada que tiene tu posible CPU. Puede que te sorprenda la cantidad de potencia que hay en ese pequeño procesador.