Mi primera computadora apagó una loca potencia de procesamiento de 33 MHz de la CPU 486. Eso estaba en «Modo Turbo», por supuesto, y cuando se apagó, nos quedamos con 16 MHz. Inserte la cara fruncida.
Tal vez sea demasiado joven para recordar un botón turbo, pero si no lo es, probablemente recuerde que rara vez hubo un momento en que lo apagaría. En los tiempos en que lo hacías era debido a los requisitos de software, y probablemente sentías como si hubieras perdido algo. Al menos lo hice.
Avance rápido hasta hoy, y la CPU ya no reina, y el procesamiento se puede realizar con varios otros tipos de hardware. La CPU, GPU, FPGA y ASIC tienen un propósito, así que echémosles un vistazo.
¿Qué es una CPU?
La unidad central de procesamiento (CPU) es el chip principal de su computadora, teléfono, TV, etc., que es responsable de distribuir las instrucciones en todos los componentes de la placa base.
La CPU se considera el «cerebro» de la computadora y es el más versátil de los chips que cubrimos. Sin embargo, esta versatilidad tiene un costo, y debido a que está destinado a ser el «gato de todos los oficios», consumirá más energía y será más lento en algunas funciones que en los chips más especializados.
¿Qué es una GPU?
La unidad de procesamiento de gráficos (GPU), es decir, la tarjeta gráfica, aunque es similar a la CPU en que es un chip de silicio en una placa, tiene un propósito y una función muy diferentes.
La GPU normalmente se mira para procesar gráficos y enviarlos a una pantalla. Sin embargo, en los últimos años, debido a sus capacidades de procesamiento paralelo y alto rendimiento, se han incorporado a muchas otras funciones.
Para desglosar esto un poco más, la GPU dividirá los problemas complejos en millones de tareas separadas para resolverlos al mismo tiempo. Debido a su arquitectura, no puede reemplazar la CPU, pero puede trabajar junto a ella.
Cuando la minería de criptomonedas ganó popularidad, la GPU se utilizó como un medio para resolver los complejos algoritmos matemáticos utilizados. Más recientemente, las GPU están liderando la carga en inteligencia artificial, visión por computadora y súper computación.
¿Qué es una FPGA?
El Field Programmable Gate Array (FPGA) también es un semiconductor basado en silicio, pero se basa en una matriz de bloques lógicos configurables (CLB) que están conectados por interconexiones programables.
Esto significa que el FPGA se puede programar y luego reprogramar a una aplicación o función deseada.
La programación de la FPGA en realidad define la función de hardware del dispositivo. Cuando la función necesita cambiar, la FPGA se puede reprogramar simplemente.
Debido a que el FPGA está programado / personalizado según las especificaciones exactas de un algoritmo, puede ser más rápido y consumir menos energía que los procesadores con velocidades de reloj más altas. Sin embargo, cada vez que la función necesite cambiarla, debe reprogramarse.
¿Qué es un ASIC?
El Circuito Integrado para Aplicaciones específicas (ASIC) es un chip de silicio diseñado para una función lógica específica.
A diferencia de muchos de los otros chips que hemos discutido aquí, el ASIC solo puede realizar la tarea para la que fue construido. No se puede cambiar.
Debido a esto, los ASIC se usan típicamente en un producto que tendrá grandes números de producción, y no se usan para depurar un sistema.
El ASIC permite incorporar una cantidad significativa de circuitos en un solo chip. Esto mantiene el costo más bajo, en tiradas masivas, en comparación con el uso de otra tecnología.
El ASIC también consumirá menos energía para la capacidad de computación en comparación con los chips mencionados anteriormente, y tendrá un tamaño mucho más pequeño. Un ASIC también será más barato de montar y más confiable (porque hay menos piezas).
¿Qué Productos ofrece Samtec?
Si se encuentra en el mundo del desarrollo de FPGA, Samtec tiene una serie de kits de desarrollo de FPGA para ayudar a los desarrolladores de FPGA y arquitectos a nivel de sistema con la creación de prototipos y la evaluación.
Entre estas ofertas se encuentran el Kit de Evaluación FireFlyTM de 28 Gbps, la tarjeta de bucle invertido FMC+ HSPC/HSPCe y la tarjeta de bucle invertido VCU118 FMC+ HSPC.
Los sistemas Flyover® de Samtec también se pueden utilizar para enrutamiento PAM4 de 112 Gbps para el desarrollo de ASIC. Esto fue cubierto en un blog reciente donde se utilizó una colaboración entre Samtec y Alphawave para generar datos PRBS de 31 bits a 112 Gbps PAM4 sobre 12″ de cable AWG de 34.
Si ha superado el punto de desarrollo, Samtec tiene muchas ofertas de cables para trabajar dentro de su sistema.
Recientemente, cubrimos el sistema de cable de alta densidad PAM4 de perfil bajo de 112 Gbps Si-FlyTM que permite la conexión directa en el paquete al paquete de silicio.
Entonces, para responder a la pregunta al principio, ¿es mejor la CPU, GPU, FPGA o ASIC? La respuesta es, depende. Todos estos chips tienen ventajas y desventajas, y la aplicación dependerá de cuál debe elegir.
Para obtener más información sobre las ofertas y capacidades de Samtec en esta área, envíe un correo electrónico [email protected]