Los dispositivos móviles, como los smartphones, están experimentando un extraordinario crecimiento tanto en calidad como en cuota de mercado, impulsados por la demanda de mayores prestaciones por parte de los usuarios. Estas prestaciones van mucho más allá de la comunicación por voz e imagen y abarcan desde correo, edición de vídeo e imagen, hasta una infinidad de aplicaciones y juegos, muchos de los cuales requieren gráficos interactivos en 3D.

La generación de estos gráficos representa una parte importante del consumo energético de los dispositivos y su coste computacional tiende a crecer, ya que las imágenes no sólo aumentan en resolución sino también en complejidad y realismo. Por desgracia, esta evolución comporta un alto coste energético que crece a mayor ritmo que los avances en la capacidad de almacenamiento de las baterías, con el consiguiente acortamiento de su autonomía.

Por otro lado, es importante tener en cuenta que el ojo humano tiene una limitada capacidad de percepción de las imágenes. Por esa razón, la generación de animaciones por computador, aun teniendo cada vez mayor precisión y realismo, puede aceptar de modo natural un cierto grado de inexactitud esporádica sin resultar perceptible.

Dicha propiedad puede ser explotada en dispositivos de muy bajo consumo para adoptar técnicas con una gran capacidad de reducción de potencia.

El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es idear técnicas arquitectónicas para mejorar la eficiencia energética de las GPUs basándose para ello en el uso de la computación aproximada. Por un lado, idear métodos para eliminar cómputos redundantes y por otro regular dinámicamente parámetros como el voltaje, frecuencia o número de procesadores activos en función de la carga prevista de trabajo y de los requerimientos de calidad de la imagen. Como siguiente vía, se pretende reducir el coste computacional adaptando dinámicamente el grado de muestreo en cada zona de la imagen en función de la frecuencia de las variaciones de color en dicha zona.

Dos de los aspectos claves que intentaremos explotar van a ser la coherencia entre frames consecutivos para predecir las tareas de renderizado que van a ser innecesarias, y por otro, el modo de abordarlas con el mínimo consumo de energía.