1. Recibir datos de la CPU:
* La CPU envía instrucciones y datos (por ejemplo, modelos, texturas, información de iluminación) a la GPU a través de una interfaz de alta velocidad como PCIE. Estos datos describen la escena 3D que necesita ser representada.
2. Datos de procesamiento (procesamiento paralelo):
* Aquí es donde se encuentra la fuerza de la GPU. En lugar de procesar datos secuencialmente como una CPU, las GPU usan un procesamiento masivo paralelo. Contienen miles de unidades de procesamiento (núcleos) más pequeñas y simples que funcionan simultáneamente en diferentes partes de la escena. Esto les permite manejar los cálculos complejos involucrados en la representación de imágenes mucho más rápido que una CPU.
* vértice sombreadores: Estos procesadores procesan los vértices individuales (puntos) de los modelos 3D. Transforman los vértices en función de la posición, la iluminación y otros factores de la cámara.
* Geometry Shaders (opcional): Estos sombreadores realizan operaciones más complejas en la geometría, potencialmente generando geometría adicional o modificando la geometría existente.
* sombreadores de píxeles (sombreadores de fragmentos): These processors determine the color and other properties of each pixel on the screen. Consideran la iluminación, las texturas y otros efectos para calcular el color de píxel final.
* Rasterización: Esta etapa convierte los triángulos 3D procesados en píxeles 2D que se pueden mostrar en la pantalla. Implica determinar qué píxeles están cubiertos por cada triángulo.
3. Mapeo y muestreo de textura:
* Las texturas (imágenes) se aplican a modelos 3D para agregar detalle y realismo. La GPU obtiene y aplica estas texturas a las superficies de los modelos durante el proceso de renderizado. Esto implica muestrear los datos de textura en varios puntos para determinar el color apropiado para cada píxel.
4. Buffer de cuadros:
* Los píxeles renderizados se almacenan en el búfer de cuadro (VRAM - RAM de video). Esta es una memoria dedicada de alta velocidad en la GPU.
5. Salida para mostrar:
* Una vez que se completa el cuadro, la GPU envía los datos de la imagen desde el búfer de cuadro al monitor a través de una interfaz de salida (HDMI, DisplayPort, etc.). El monitor luego muestra la imagen.
Componentes clave de una GPU:
* Core GPU: Contiene las unidades de procesamiento (núcleos) que realizan los cálculos de representación.
* vram (video ram): Memoria de alta velocidad que almacena texturas, marcos y otros datos necesarios para representar. VRAM más grande permite resoluciones más altas y texturas más detalladas.
* Bus Memory Bus: Conecta el núcleo de GPU al VRAM, determinando la velocidad a la que se pueden transferir los datos.
* CUDA CORES (NVIDIA) / Processors Stream (AMD): Estas son las unidades de procesamiento individuales dentro del núcleo de GPU. Más núcleos generalmente significan una representación más rápida.
* Sistema de enfriamiento: Evita que la GPU se sobrecaliente debido a los cálculos intensivos que realiza.
En resumen, una tarjeta de gráficos de video actúa como un coprocesador especializado, que lleva el trabajo pesado de la imagen de la CPU, permitiendo la creación de gráficos suaves y de alta fidelidad para juegos, edición de videos y otras aplicaciones gráficamente exigentes. La arquitectura de procesamiento paralelo es lo que la distingue de una CPU y le permite sobresalir en las tareas que involucran el paralelismo de datos masivos.