Si tienes ciertos conocimientos tecnológicos seguramente sepas qué son la CPU y la GPU, ya sea de un móvil, un portátil, etc, pero ¿sabes lo que es la NPU? Tranquilo porque aquí estamos nosotros para contarte las diferencias entre estos tres tipos de procesadores que puede contener tu teléfono.
Y es que, no cabe duda, estos tres términos pueden ser confusos, no ya porque parezcan un trabalenguas a oídos de los más profanos, sino porque los tres son unidades de procesamiento, aunque sus tareas son muy distintas.
Encima, los tres pueden estar integrados en un mismo chip (lo más habitual) o aparecer por separado y la NPU es un tipo de procesador bastante nuevo. Tanto que sólo lo integran los móviles de menos de unos siete años y se encarga de gestionar los algoritmos de inteligencia artificial, por lo que no está tan presente como los otros dos y es bastante menos conocido.
En cualquier caso, vamos a ver qué son la CPU, GPU y NPU de nuestro móvil y para qué sirven cada uno de ellos:
¿Qué es la CPU?
El primero de los componentes a tener en cuenta es la Unidad Central de Procesamiento (o Central Process Unit en el original en inglés), que como su nombre indica es el componente central y por tanto más importante que tienen todos los ordenadores, móviles, tablets, portátiles o cualquier otro dispositivo electrónico.
Se trata del microprocesador que ejecuta las instrucciones de los programas almacenados en la memoria del sistema. La CPU realiza diversas operaciones lógicas, aritméticas y de control, lo que le permite procesar datos y realizar cálculos en base a las peticiones que recibe desde el software, y las resuelve convirtiéndolas en órdenes hacia los distintos componentes de un dispositivo.
Por tanto, se trata del auténtico “cerebro” de una computadora y es el responsable de coordinar y ejecutar todas las operaciones necesarias para el funcionamiento general del sistema, por lo que de su velocidad y eficiencia impactan directamente en el rendimiento general de un dispositivo.
En los móviles, la CPU tiene un tamaño más reducido para ocupar poco y un diseño específico para equilibrar la potencia de procesamiento con la eficiencia energética; es decir, para consumir menos energía, pero ofreciendo el mayor rendimiento posible.
¿De qué se encarga la GPU?
Por su parte, La GPU (de Graphics Processing Unit) o Unidad de Procesamiento Gráfico es un tipo de chip especializado en el procesamiento de gráficos y renderización de imágenes. A diferencia de la CPU, que está diseñada para tareas de propósito general, la GPU está optimizada para realizar cálculos en paralelo necesarios para renderizar gráficos en 2D y 3D de manera rápida y eficiente.
Es decir, esta unidad de procesamiento (que en los móviles suele estar integrada directamente en el procesador) trabaja en conjunto con la CPU para acelerar las tareas gráficas y liberar recursos de la unidad central de proceso para que pueda usarlo en otras tareas.
Al ejecutar aplicaciones, como videojuegos o contenidos que exigen un alto rendimiento de gráficos, permite que la CPU no se sobrecargue. Por ello, si te preguntas qué es más importante para los FPS, en principio la GPU tiene más relevancia al ser la encargada de procesar imágenes, animaciones o escenas.
Sin embargo, ambos componentes forman un tándem necesario, y si no funcionan de una manera similar el rendimiento se verá afectado. Sea como fuere, las GPU están presentes en muchos dispositivos diferentes; por supuesto en ordenadores de sobremesa y portátiles, pero también en consolas de videojuegos y teléfonos inteligentes.
¿Para qué sirve la NPU?
Llegamos por fin a la NPU, la Unidad de Procesamiento Neuronal (o Neural Processing Unit en inglés), también conocido como procesador o motor neuronal y que está especializado en realizar operaciones relacionadas con la inteligencia artificial, las redes neuronales y el machine learning.
Es decir, está diseñado específicamente para acelerar el procesamiento de datos en modelos de IA y arquitecturas de aprendizaje profundo, liberando a la CPU y GPU de estas tareas. Por ello, la NPU está optimizada para realizar cálculos matriciales y operaciones de convolución, que son fundamentales en el entrenamiento y la inferencia de modelos de IA.
Diseñados para trabajar con gran cantidad de datos y realizar operaciones en paralelo, pueden procesar con rapidez grandes volúmenes de información, incluyendo imágenes, texto, voz o datos sensoriales.
Este tipo de procesador se utiliza también en una amplia variedad de dispositivos, desde teléfonos inteligentes a dispositivos IoT (Internet de las cosas) y su implantación se ha producido en los últimos años.
De hecho, el primer terminal en contar con NPU data de 2017 y lo fue gracias al microchip Kirin 970, utilizado en el Huawei Mate 10. Ese mismo año, Apple integró la capacidad de procesar redes neuronales (aunque no lo llamó NPU) en su soc A11 Bionic, el usado por los iPhone 8.
Desde entonces, muchos fabricantes de smartphones han incorporado unidades de procesamiento neural en sus dispositivos para mejorar el rendimiento en tareas relacionadas con inteligencia artificial y aprendizaje automático. Y todo pinta a que cada vez va a ser más frecuente toda vez que la inteligencia artificial gana cada día más protagonismo en el campo de los móviles como demuestran los Google Pixel 8 y los Samsung Galaxy S24.
Y con esto hemos acabado esperando que os haya quedado claro qué es la CPU, la GNU y la NPU de los móviles y en qué se diferencian.
Foto de portada | Freepik y Magnus Engø. Resto de fotos de Christian Wiediger, Rawpixel, @chemavelascophoto y Brian Kostiuk
