A igualdad de tamaño, ¿por qué es más cara una CPU que una GPU?

A igualdad de tamaño, ¿por qué es más cara una CPU que una GPU?

Rodrigo Alonso

Por norma general, los procesadores tienen un tamaño más pequeño que las GPUs de las tarjetas gráficas: por ejemplo, un procesador Core i9-9900K tiene un tamaño de 177 mm2 mientras que el die de una GTX 1660 Ti es de 284 mm2. Incluso a igualdad de tamaño, ¿por qué las CPU tienen un mayor coste que las GPU?

Dejando de lado la diferencia del proceso litográfico de uno y otro, ¿por qué si una CPU es mucho más pequeña tiene un coste mucho mayor que una placa completa que incluye GPU, chips de memoria, fases de energía, ventiladores, etc.?

El coste de de fabricación de las CPU y las GPU

Para empezar debemos tener en cuenta una cosa, y es que mientras que una CPU está diseñada para computación de propósito general, los componentes internos de una GPU están diseñados para realizar una única tarea (o grupo de tareas más bien), que no es otra que el procesado de gráficos. En otras palabras, una CPU sería capaz de realizar las tareas de una GPU (mucho más lento, eso sí) pero una GPU no puede realizar las tareas de una CPU. Esto significa que tanto los juegos de instrucciones como el diseño de una CPU es mucho más complicado que el de una GPU, por lo que se aumenta su coste.

CPU

El coste de fabricación no viene determinado por lo tanto por el tamaño de la CPU o de la GPU, sino por la complejidad de fabricación y su diseño. Esto también implica los «desperdicios» a la hora de fabricar: cuando hablamos de las obleas (wafers) de los procesadores, los pequeños defectos de las zonas exteriores de éstas hacen que los procesadores queden inutilizables, por lo que su desperdicio es mayor que en las GPUs (que como bien sabéis es frecuente que se reutilicen las GPUs «defectuosas» en modelos inferiores, con núcleos deshabilitados y demás.

Hablando de la complejidad, podríamos pensar que una CPU tiene normalmente solo un puñado de núcleos, mientras que una GPU tiene del orden de miles en muchos casos, así que debería ser más complejo. La realidad es que, al final, todos estos núcleos de las GPU son idénticos y están diseñados para cálculo paralelo, por lo que no suman a este respecto.

Por lo tanto, el coste de fabricación de las CPU es mayor que el de las GPUs principalmente por dos factores: primero, la complejidad, y segundo por los desperdicios, y no tiene tanto que ver con el tamaño del die porque al fin y al cabo, la diferencia en cuestión de materias primas es casi insignificante.

El precio lo dictamina el mercado

Esto no quita que, por ejemplo, una RTX 2080 Ti se considera extremadamente cara, mientras que un AMD Threadripper de 32 cores se considere un buen valor, a pesar de que también tiene un precio elevado. Todo viene por la percepción que tenemos los usuarios y el estado del mercado, pero por supuesto también influyen los costes de fabricación de los dispositivos ya que cualquier fabricante tiene como objetivo primordial ganar dinero con sus productos al fin y al cabo.

Así, no hay una relación en cuanto al tamaño del die y el coste. Si por ejemplo te vendieran una CPU con un die de 150 mm2 por 300 euros, una con un die de 300 mm2 no costará necesariamente el doble, y lo mismo sucede con las GPU. El precio que tienen los productos viene dictaminado por los costes de fabricación, por supuesto, pero también por la complejidad del diseño y, por supuesto, del estado del mercado.