Descripción general
Con el mundo cada vez más inteligente en el que vivimos, la cantidad de procesamiento de datos que se necesita aumenta de manera exponencial. Confiar solo en las unidades centrales de procesamiento (CPU) puede que ya no sea suficiente; quizá sea necesaria la aceleración para hacer frente a las demandas de determinadas aplicaciones.
La informática acelerada se está generalizando en diversas aplicaciones, desde el centro de datos hasta la informática periférica, e incluso la red. Cada vez más proveedores y desarrolladores de aplicaciones buscan en la informática acelerada la solución a las limitaciones de sus aplicaciones.
¿Qué es la informática acelerada?
La informática acelerada es un estilo moderno de informática en el que se separan las partes de una aplicación que hacen un uso intensivo de datos y se procesan en un dispositivo de aceleración independiente, dejando la funcionalidad de control para que se procese en la CPU. Esto permite que las aplicaciones más exigentes se ejecuten con mayor rapidez y eficacia, ya que el hardware del procesador subyacente es más eficiente para el tipo de procesamiento necesario. Disponer de distintos tipos de procesadores de hardware, incluidos los aceleradores, se conoce como computación heterogénea porque hay varios tipos de recursos informáticos disponibles para que los utilice la aplicación.
Por lo general, los aceleradores de hardware tienen una estructura de procesamiento paralelo que les permite ejecutar tareas simultáneamente, en lugar de hacerlo de forma lineal o en serie. De este modo, son capaces de optimizar las partes de procesamiento intensivo del plano de datos de las aplicaciones mientras la CPU sigue ejecutando el código del plano de control que no puede ejecutarse en paralelo. El resultado es una informática eficiente y de alto rendimiento.

¿Por qué necesitas la informática acelerada?
Necesitas la informática acelerada porque las aplicaciones actuales exigen más velocidad y eficiencia de la que las CPU tradicionales pueden proporcionar por sí solas. Esto es especialmente cierto si se tiene en cuenta el papel cada vez más importante de la inteligencia artificial (IA). Las empresas de todos los sectores dependerán cada vez más de la informática acelerada para seguir siendo competitivas.
¿Dónde se usa la informática acelerada?
La informática acelerada se usa hoy en día en un gran número de aplicaciones e industrias, especialmente a medida que se despliega la 5G y nos volvemos más dependientes de la Internet de las cosas (IoT). Las empresas financieras la aprovechan para agilizar las operaciones y reducir al mínimo la latencia. El sector automotor la usa para supervisar vehículos y en sistemas avanzados de asistencia al conductor. Las organizaciones la adoptan para darles sentido a los datos. Los desarrolladores de videojuegos confían en ella para crear simulaciones y gráficos de alta calidad.
Con toda la dependencia de la informática acelerada en diversos sectores, las aplicaciones actuales necesitan la capacidad de gestionar la demanda de un mayor procesamiento de datos para seguir siendo competitivas.
¿Qué soluciones hay para la informática acelerada?
Hay diferentes tipos de soluciones disponibles para la informática acelerada, cada una con sus propios puntos fuertes y débiles. La solución que elijas dependerá de las exigencias de tu aplicación.

Unidades de procesamiento de gráficos (GPU)
Las GPU son chips especializados que aceleran determinadas tareas de procesamiento de datos que las CPU realizan con menor eficacia. La GPU trabaja con la CPU ayudándola a descargar gran parte del procesamiento de datos sin procesar en una aplicación. Gracias a su arquitectura de procesamiento paralelo, las GPU pueden procesar grandes cantidades de datos de forma simultánea.
Como sugiere su nombre, las GPU se diseñaron para acelerar el renderizado de gráficos. Hoy en día, las GPU son más programables y flexibles que nunca, y desarrolladores de diversos sectores las aplican en la IA y la producción creativa. También se pueden utilizar varias GPU juntas en supercomputadoras y workstations para acelerar el procesamiento de video, el renderizado 3D, las simulaciones y el entrenamiento de modelos de aprendizaje automático.

Unidades de procesamiento tensorial (TPU)
Las TPU son circuitos especializados que implementan la lógica aritmética y de control necesaria para ejecutar algoritmos de aprendizaje automático. Sus unidades aritméticas lógicas, circuitos digitales que realizan operaciones aritméticas y lógicas, se conectan directamente entre sí. Esto permite la transferencia directa de datos sin necesidad de utilizar ninguna memoria. Las TPU están optimizadas para acelerar códigos de ML y se diseñaron específicamente para acelerar TensorFlow, la biblioteca de software de ML e IA de código abierto de Google.
Informática adaptable
La informática adaptable se basa en un tipo de tecnología ya existente: las FPGA (Field-Programmable Gate Arrays, matrices de puertas lógicas programables en campo). Las FPGA son dispositivos diseñados para configurarse después de la fabricación, por eso se denominan “programables en campo”.
La informática adaptable es el único tipo de informática acelerada en el que el hardware no se fija permanentemente durante la fabricación. En su lugar, la informática adaptable implica hardware que puede personalizarse para una aplicación concreta o incluso para una función de aceleración específica. Al personalizar la arquitectura para satisfacer necesidades específicas, las soluciones de informática adaptable pueden permitir una eficiencia excepcional para diversas aplicaciones.