La realidad de los procesadores multinúcleos

Si alguna vez te has preguntado cual es el dilema de los procesadores multinúcleos de los smartphones, no estás solo en el mundo. Has escuchado el término a cada rato, pero ¿cómo son exactamente los núcleos del CPU usados en un procesador multinúcleos?. Desafortunadamente no hay una respuesta sencilla.

Procesadores como el Snapdragon S4, que potencian el Nokia Lumia 920 y 820 son piezas increíblemente complejas de silicio, cubiertas de avanzadas tecnologías que afectan cada aspecto del smartphone.

Tras el salto, compartiremos contigo algunos interesantes hechos para que puedas hablar con más propiedad del tema cuando te consigas con tus amigos.

¿Qué es exactamente el núcleo?

En sencilla spalabras, un núcleo CPU es uno entre varios elementos funcionales que componen los procesadores, como el Snapdragon S4. Además de hacer que corran tus aplicaciones favoritas, opera para prácticamente todas las tareas inteligente que se puedan imaginar.

Los juegos 3D se apoyan en la unidad de procesamiento gráfico (GPU) mientras que el audio de alta fidelidad y el video HD corren por el procesador de señal digital (DSP) y el motor de video respectivamente. Y te preguntarás: ¿para que te contamos esto? pues porque cada uno de estos escenarios corre por los núcleos CPU en algún punto. En otras palabras, los núcleos son a un procesador lo que un general es a su comando.

Como bien lo dice su nombre, un procesador multinúcleos contiene más de un núcleo. Típicamente son dos o cuatro, pero no hay un límite técnico en el número. Dentro de ciertos límites, cada núcleo puede correr ciertas tareas independientemente de los otros núcleos.

Tumbemos algunos mitos

Hace todo el sentido del mundo asumir que un dualcore como el Snapdragon S4 MSM8960, es doblemente más potente que un singlecore, y que un quadcore es cuatro veces más rápido. Pero esta fórmula es incorrecta. Si buen pasar de un single a un dual y de un dual a un quad incrementa el desempeño, es raro el caso en el que éste desempeño se duplica o cuadriplica.

Una razón para explicarlo es que la mayoría de la saplicaciones son creadas para usar sólo uno o dos núcleos al tiempo. Sólo algunos juegos superavanzados o aplicaciones de edición de multimedia pueden aprovechar el beneficio de los multinúcleos. Otra razón es que muchas de las tareas son distribuidos en el procesador, y es acá donde entran en juego el poder del GPU, el espacio de memoria y las optimizaciones de velocidad y de software.

Entonces, ¿cómo funciona esto?

Timo Joutsenvirta, Gerente de Mercadeo de Dispositivos Inteligentes, ha creado una genial analogía para explicar la diferencia entre single, dual y quadcore: imagina una cafetería que sería un procesador y ciertos clientes que son aplicaciones que quieren café. Los baristas, entretanto, son los núcleos que los sirven. Un sólo barista sirve café de la máquina a las tazas, una por una. Si más clientes piden café, es posible que el barista no pueda servirlos suficientemente rápido. En este caso, el cliente debe esperar.

Añadiendo más núcleos.

Una manera de solucionar el problema es duplicar o cuadruplicar el número de baristas. Más baristas pueden atender a más clientes al tiempo para que ninguno de ellos deba ir mas allá de sus limitaciones físicas. Sin embargo, incrementar el número de barista stiene sus contraprestaciones. Una máquina de café solo puede verter una taza de café a la vez, dejando a los otros baristas sin posibilidades de servir hasta que se llenen algunas tazas. Así, la adición de más baristas (o núcleos) puede tener una mejora incremental, pero no es exponencial.

Entonces, ¿Para que preocuparse?

La solución más sencilla que consiguen compañías como Qualcomm para mejorar el desempeño del procesador es incrementar la velocidad el reloj (clock speed) que se refiere a cuántas instrucciones puede ejecutar un procesador en un tiempo específico. Desafortunadamente, incrementar este clock speed (medido en MHz o GHz) también incrementa el consumo de energía y la generación de calor, que son inaceptables para los usuarios de smartphones. Por ello, una manera de incrementar el desempeño sin que el teléfono se derrita en el bolsillo es recurrir a la tecnlogía de multinúcleos.

Esto incrementa el desempeño al permitir que las aplicaciones, si son lo suficientemente avanzadas, corran por uno o más núcleos al tiempo. También ahorra energía pues cada núcleo puede correr a una velocidad menor que un núcleo sencillo, gracias a una tecnología llamada Asymmetric Multi-Processing, y que se consigue sólo en el procesador Snapdragon S4.

Créditos de Imagen: Marion Doss + Fabbio

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