Segunda parte del artículo Procesadores: Todo lo que hay que saber
Artículo de: Ariel Gentile genaris@latinhardware.comCaracterísticas principales
Por último, vamos a mencionar brevemente cuáles son las características por las que se suelen clasificar los procesadores, basándonos en la teoría de funcionamiento explicada con anterioridad.
- Frecuencia de trabajo: es la característica más clásica de los microprocesadores. Medida en hertz (Hz), indica la cantidad de ciclos que se realizan en un segundo. En otras palabras, es la velocidad con la que trabajan las diversas etapas de ejecución dentro del procesador.
- Cantidad de caché y niveles: una característica que diferencia varios modelos de un mismo fabricante es la memoria caché. Normalmente, todos los procesadores de una misma especie tienen la misma cantidad de caché de primer nivel (L1), y se diferencian por la cantidad de L2 y/o L3. Además, los procesadores económicos, como el Celeron o el Sempron, se caracterizan por tener menos caché que sus contrapartes de rango medio o alto.
- Frecuencia de FSB: naturalmente, un procesador que tiene un bus frontal más rápido que otro puede acceder a la memoria más rápidamente, de modo que su rendimiento se incrementará más o menos según el sistema de caché utilizado. En el caso de procesadores que usan la interconexión partida, también son caracterizados por la frecuencia y el ancho de banda (cantidad de transferencias que se envían en un segundo) de su enlace con el Northbridge.
- Multiplicador: hemos dicho que el procesador opera a una frecuencia mayor que la memoria RAM y el FSB. Pero esta frecuencia no es totalmente independiente: siempre hay algún factor de multiplicación que permite la sincronización entre todos los dispositivos de la PC. En el caso del procesador, su frecuencia es generada por el producto entre una frecuencia base (normalmente, de 200 a 333 MHz) y un multiplicador. No es un dato muy importante para los usuarios normales, aunque aquellos que gustan de “tocar” su PC suelen preocuparse por este parámetro.
- Cantidad de núcleos: los procesadores actuales pueden tener uno o más núcleos dentro de su encapsulado. Cada núcleo es, básicamente, un procesador como el que describimos anteriormente. En un procesador de múltiples núcleos (multi-core), todos los núcleos suelen compartir algunas características; por ejemplo, la interfaz con el sistema, el controlador de memoria y la memoria caché L3.
La actualidad en procesadores: Tecnologías modernas
Ya habiendo realizado una introducción sobre las características fundamentales de los microprocesadores, pasaremos a comentar generalidades del mundo actual, es decir, aquellas tecnologías que incorporan los procesadores modernos y un panorama de lo que nos ofrece el mercado.
Hasta hace unos años, el método más utilizado por los fabricantes de procesadores para avanzar en cuanto a rendimiento fue el incremento de la frecuencia de operación. Así, por ejemplo, Intel llegó en 2004 a rozar los 4 GHz con sus últimos Pentium 4, que habían comenzado cuatro años antes a 1,4 GHz. Sin embargo, se dieron cuenta de que los semiconductores utilizados para fabricar microprocesadores tenían un límite de frecuencia al que podían ser sometidos, por lo que debieron acudir a otras técnicas para evolucionar sus procesadores.
En estas líneas veremos diversas tecnologías que son moneda corriente en los procesadores de los últimos tiempos, todas ellas empleadas fundamentalmente para mejorar el rendimiento sin ser limitados por los elementos físicos que los componen.
Soporte a 64 bits
En 2003, AMD sorprendió a Intel con la presentación del Athlon 64, el primer procesador para PCs de escritorio compatible con la arquitectura x86 y con soporte a instrucciones, direccionamiento de memoria y manejo de números enteros de 64 bits. En su momento fue una gran hazaña, dado que, por entonces, Intel apostaba a una arquitectura “pura” de 64 bits (totalmente distinta de la clásica x86 que soportó 8, 16 y 32 bits) y, finalmente, el gigante azul debió resignarse a adoptar la tecnología de AMD en sus posteriores procesadores.
Hoy en día, todos los procesadores soportan 64 bits, bajo el nombre AMD64 o EM64T, según el fabricante. Las escasas excepciones son ciertas notebooks que aún incluyen el procesador Core Duo de Intel (no confundir con Core 2 Duo ni con Pentium Dual Core), el cual es sumamente rápido pero, por alguna razón, no cuenta con esta característica. De todas maneras, no es algo que deba preocupar demasiado, ya que, por cómo está avanzando el mundo del software, parece que aún falta un buen tiempo hasta que el soporte a 64 bits sea requerido (al menos, en lo que respecta a aplicaciones convencionales).
Múltiples núcleos de operación
El boom multi-core es, tal vez, el hecho más significativo en el mundo de los procesadores de PC en la última década. Como ya hemos mencionado, la idea de esta tecnología consiste en integrar más de un procesador en un mismo encapsulado, para, de esa forma, lograr multiplicar la potencia bruta de procesamiento (al menos, en teoría).
Entre sí, los núcleos de un procesador multi-core son casi independientes, dado que comparten ciertos recursos (como la interfaz con el sistema y la memoria RAM). Pero la independencia entre ellos asegura que puedan ejecutar diversas tareas al mismo tiempo y, así, garantizar una multitarea real (en procesadores de un solo núcleo, la multitarea se logra normalmente dividiendo el tiempo del procesador en "n" tareas y ejecutando un poquito de cada una en unos pocos microsegundos). En los tiempos que corren, la multitarea es muy importante, ya que casi ningún usuario utiliza solamente una aplicación sin nada corriendo de fondo (a excepción del autor de este artículo, quien debe ahorrar energía en su notebook ya que se olvidó su cargador y debe entregar el informe antes de que finalice la carga).
Algo interesante de la tecnología multi-core es que no requiere un motherboard especial (como es el caso de las configuraciones de PC con dos procesadores “reales” ). Por ende, cualquier usuario con un humilde motherboard y un procesador de gama baja puede actualizar su equipo a uno de dos, tres o cuatro núcleos de una manera muy sencilla. La desventaja radica en que los recursos compartidos entre los núcleos hacen que un sistema con un procesador de "n" núcleos no sea tan rápido como un sistema de "n" procesadores con un solo núcleo.
Los primeros procesadores multi-core ingresaron en el mercado en el año 2005 con precios no tan exorbitantes como pensábamos, pero sí mucho más elevados que sus pares de núcleo simple. En la actualidad, se consiguen procesadores de dos núcleos por menos de U$S 100, de modo que en cuestión de meses ya desaparecerán los de núcleo simple. La extensa disponibilidad de procesadores multi-core asegura que el software futuro sea optimizado para aprovechar esta tecnología, algo muy importante para lograr grandes incrementos de performance, aun en aplicaciones simples (como los juegos, que incluso al día de hoy no suelen usar más de dos núcleos con eficiencia).
Controlador de memoria integrado
En las páginas anteriores habíamos comentado que el esquema clásico de interconexión del procesador era mediante un único FSB que conectaba con el Northbridge. La razón por la que este esquema ha mutado a uno dividido es la limitación que representa el acceso a memoria en la performance de los procesadores actuales. Entonces, integrar el controlador de memoria en el procesador permite que los tiempos de espera se reduzcan y, además, que el ancho de banda hacia la memoria dependa exclusivamente del procesador y no se vea influenciado por accesos de otros dispositivos.El controlador de memoria es el componente más complejo del Northbridge (chipset) del motherboard, por lo que al quitárselo, este chip puede ser más pequeño y hasta puede unirse con el Southbridge, chip que se encarga de controlar las unidades de disco, puertos USB y demás periféricos y adaptadores.A su vez, hace que el procesador sea más complejo de lo que ya era, y llegue a tener cerca de mil pines de conexión.
Se podría decir que una desventaja de este esquema es que el tipo y la velocidad de memoria soportada dependen del procesador, por lo que si nuestro procesador tiene un controlador DDR2, no será posible ponerle DDR3 ni tampoco adquirir un motherboard que soporte ambas tecnologías (para luego actualizar en el futuro).
En la actualidad, tanto AMD como Intel usan este sistema. El primero lo adopta desde la salida del Athlon 64 (utilizando, en su momento, memorias DDR 400), en tanto que el segundo lo comenzó a adoptar en su reciente línea Core i7, donde usa un sistema de memoria de tres canales (192 bits) DDR3, a diferencia del sistema de dos canales convencional (Dual Channel, de 128 bits).
La principal razón por la que Intel tardó en adoptar el sistema es que su estrategia se basaba en usar una mayor cantidad de memoria caché en sus chips, lo cual hace que el impacto por los tiempos de espera sea menor.Procesos de manufactura más avanzadosLos avances en los procesos de manufactura de los procesadores son muy importantes, dado que permiten no sólo su miniaturización y menor consumo de energía, sino también una reducción importante en los costos, ya que la cantidad de materia prima será menor y se podrán producir más procesadores en el mismo tiempo.
Generalmente, los fabricantes actualizan su proceso de manufactura una vez que una línea de procesadores ha llegado a cierto nivel de madurez, y a la vez, en el momento en que el proceso de manufactura está lo suficientemente maduro, lanza una nueva arquitectura de procesadores. Esto tiene que ver con que, al principio, la tasa de fallas de la producción es bastante elevada.Actualmente, AMD emplea un proceso de 65 nm, mientras que Intel ya ofrece procesadores con tecnología de 45 nm. Esto quiere decir que los componentes más pequeños de los procesadores son 15.000 a 20.000 veces menores a un milímetro. Por supuesto, cuanto menor sea el número de nanómetros (nm), más avanzado será el proceso de manufactura.
Tomado de http://www1.rionegro.com.ar
Modificado por: Dr. PC 3000 Reparación de computadoras
Búsquedas relacionadas:
1 comentario:
Muy buen artículo sobre los procesadores. En mi opinión cada vez son mejores, las marcas se han preocupado mucho por mejorar su rendimiento.
Todo es dependiendo para que clase de tareas lo requieren. Yo tengo dos pc y para cada uno hay una maquina diferente!
Publicar un comentario