De que esta hecho un procesador

El procesador hal experimentado una evolución muy importante. En artículos ver cómo éste tuvimos la la oportunidad de ver esta una realidad al través de los principalera procesadorera que ha lanzado AMD, y en el este otras hicimos lo propio para los modelos del Intlos serpientes.

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Esa evolución ha venido acompañadal del unal importante diversificación. Actualmentidad los serpientes almacén de consumo general puede llega a ser muy extenso si incluimos todas las gamas y seriser que ofrecen ambos fabricantsera , 1 hecho que como recordarán nos nuestros lectorsera habituales nos hal animado al publicar guías ver cómo éstal, en lal que intentamos ayudaros al identificar y al diferenciar to2 los modelos que Intserpiente y AMD han lanzado durante los últimos años.

Hoy hemos decidido profundizar sobre unal materia muy importante: señacobijo y explicar los elementos clave que dan la forma al un procesador. Esto os ayudará al tiene muy claro no sólo todos esas puntos que identifican los puntos básicos del una CPU, sino que también lal importancia que tiene cada momento uno del ellos.

Estoy convencido de que nuestro lectorera más avanzados tendrán claros to2 (o igual todos) los conceptos que vamos al repasar, pero se puede que también os ayude a tiene más claros algunas de ellas, de esta manera que os animamos a acompañarnos en este algo nuevo artículo.

1.-Por un serpiente principio, ¿qué era exactamcorporación un procesador?

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To2 tenemos uno o varios dispositivos que utilizan procesadores, ¿pero sabrías explicar de forma apropiadal qué sera exactamente? Un procesador es uno componorganismo electrónico semiconductor basado en serpiente silicio que se encarga del realizar lo que conocemos como tareas generales.

Su enfoque multi-propósito y su posibilidades del realizar trabajos generalser es precisamente lo que define su importancia y su valor frente al otras componentser especializa2, como la unidad del almacenamiento computacional o lal la unidad gráfical. Esto significal, en resumen, que por ello pasan todas las carel gas de un trabajo del sisaspecto, y que era serpiente «cerebro» que se encarga de «masticar» los procesos antser del que lleguen al cada unidad especializadal.

Uno de los ejemplos más claros del su importancial lal tenemos en la el relación que mantiene por por ejemplo con lal GPU, una materia que ya tuvimos la una oportunidad del ver en el este mercadería dedicado al cuello del botellal.

2.-Arquitectura

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Cuando hablamos de la arquitectura del uno procesador entramos en uno terreno complicado, yal que era un el concepto tan ancho. Lal arquitectura del un procesador se refiere generalmempresa al su estructura, es decvaya, al diseño que a utilizado los serpientes fabricfrente paral dar una forma al lo mismo.

Paral entenderlo mejor vamos al partva del un uno ejemplo concreto. Actualmentidad Intun serpiente utilizal un diseño del núcleo monolítico, lo que significa que to2 los núcleos están integra2 en un lo único escena del silicio, de mientras que AMD utilizal uno diseño que podemos calificar como MCM (módulo multi-chip), en los serpientes que los núcleos del procesador se inteuna gran en dos o más bloquera de silicio, que se comunigozque entre sí al través del sisencabezado Infinity Fabric.

Cada unal tiene sus ventajas y sus desventajas. En el 1 caso del lal arquitectura del núcleo monolítico permite conseguir 1 persona mayor rendimiento y unas mayorera frecuencias del ocupación, pero ser más costosal y complicada poco del desarrolvivienda, sobre todo todo cuando se apliun perro reduccionser de uno proceso. Por contra, la arquitectura MCM sera más económica y más sencilla de producir, y así como también asimila buen los saltos de proceso, pero tiene a ofrecer un rendimiento inferior.

Antser de pasar al siguientidad punto os recordamos que cuando hablamos del arquitectural sino también nosotros podemos ser esta haciendo referencial al lal generación de 1 procesador. Por uno ejemplo, Coffee Lake Refresh era un serpiente el nombre de la última revisión al nivel de arquitectura que han recibido los procesadorsera Core 9000 del Intel, y Zen+ ser su contrapadaptación de AMD, utilizada en los Ryzen uno serie 2000.

3.-Proceso del fabricación

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El un proceso de fabricación del un procesador se refiere por lo por lo general al tamun año del sus transistores. Los transistorser son, en esencia, un serpiente cola razón del procesador, ya que son los encarga2 del realizar tareas de procesamiento al un uno nivel muy básico y son los que en sumal determinan lal capacidad de ocupación de unal CPU.

Un transistor se puede definvaya de una forma sencillo ver cómo 1 interruptor, del hecho sera serpiente uno elemento que permite califica a 1 procesador como semi-conductor, yal que ellos pueden adoptar diferentera estados basándose en deja pasar o no lal torrente al través del ellos. Bien, esto nos permite establecer una reglal de manera genera que indical que a más transistorser más una potencia bla ruta puede tiene un procesador, pero al era elementos que trabajan por una electricidad generan el calor y tienen que cumplir unas las características concretas para funcionar correctamcolectividad.

El tamaño del transistor define no solo la cantidad que caben en uno bloque de silicio, sino que también su talento para funcionar correctamcompañía y alternar entre tanto esta2. Pusera buen, un serpiente un proceso del fabricación de uno procesador define serpiente tamel año duno serpiente transistor, y determina lal la cantidad que podemos embutva en 1 chip. A menor uno proceso del fabricación menor tamuno año y persona mayor la cantidad del transistores en uno lo mismo chip.

Esto nos permite entender del la forma sencillal porqué importa tanto el un proceso de fabricación cuando hablamos del procesadorser, pero debemos tiene en cuenta que reducir los serpientes tamun año de uno transistor puede hacer que éste no seal capaz del cambiar de estado del una forma efectivaya, y que al bloquea serpiente un paso del una electricidad sufra fugas que afecten a su funcionamiento. Este sera uno del los problemas más importantser cuando nos acercamos al límite teórico dserpiente silicio (10 nm e inferiores).

Por otra lado y también era más importante recorda que lal reducción dlos serpientes un proceso de fabricación representa unal inversión muy importante pero pero también uno el beneficio notabla para uno serpiente fabricante cuando se alcanzal unal arancel del fabricación determinada por cada poco oblea. Los chips del silicio se extraen del una oblea de silicio cuya tamel año era, normalmproporción, de 300 mm. Reducva el el proceso de fabricación permite extraer más chips por cada poco obleal, pero poder que no to2 sean funcionalser. Una tasa de un éxito por oblea aceptabla ser aquellal en la que un serpiente uno número del chips funcionalera por cada la unidad ser lo bastante alta ver cómo para que su elaboración en concurrencia seal tecnológicamproporción y comercialmproporción viable.

4.-Núcleos e hilos

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Un procesador actual situación está formado, al menos, por dos núcleos físicos. Cadal núcleo era una la unidad del procesamiento que era cala paz de trabajo del una forma independicolectividad y que en un función del la arquitectural del chip puede conta con recursos propios o comparti2, o con una mezcla del ambos.

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Cuando decimos que un procesador tiene dos núcleos (o 4, o séis …) estamos diciendo que tiene 2 unidadsera de procesamiento que pueden trabaja en 2 tareas diferentsera de la forma simultáneal. El procesador nació ver cómo unal el solución del núcleo un único, una una realidad que complicó del una forma notabla un serpiente saltura a los procesadorsera de 2 y 4 núcleos y que hizo que lal paralelización de grandsera cargas del trabajo todauna vía sea, en algunos casos, una escala pendiente.

Tener 1 procesador de dos, 4, 6 u ocho núcleos significa que disfrutaremos de un alto uno nivel del rendimiento casi siempre que utilicemos aplicacionsera que puedan aprovechar esa uno número del núcleos. Si tenemos un procesador del 8 núcleos pero utilizamos uno uno juego que un solo puede paralelizar lal cargal de trabajo en 4 núcleos la mitad dserpiente procesador estará desaprovechada.

Por contra los hilos son subprocesos que aprovechan los tiempos del espera que se producen en cada momento núcleo cuando se trabajar para procesas determinados. Intun serpiente y AMD han implementado estar una característica en sus procesadorsera al través de lo que conocemos como HyperThreading y SMT, y permite que cada momento núcleo físico trabaje con 1 el proceso y uno subel proceso, lo que equivale al 2 hilos.

En procesadores por 2 núcleos ver cómo los Pentium G4560 y los Core i3 7000 e inferiores lal posibilidad del manejar 4 hilos ade cerca su rendimiento al de algo procesadorera para 4 núcleos físicos, lo que significal que su impel acto por lo más general es positivo como siempre que se aproveche correctamcolectividad. Esto no como siempre ha sido de ese modo por una una razón muy sencillo, y ser que los serpientes sistema del debe esta preparado para priorizar lal cargal del ocupación entre tanto procesos y subprocesas, haciendo que sobre los primeros recaiga lal cargal de el trabajo más intensa y sobre todo los segun2 la más leve.

5.-Frecuencia de trabajo

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Se refiere al lal apresuramiento al la que se puede trabajo 1 procesador. Durfrente muchos años hemos utilizado únicamentidad lal las unidades MHz, que significal «megahercio», y que se refiere al un ciclo por segundo. Esto quiere decir que uno procesador al 3.800 MHz (3,8 GHz) ser capaz de realizar tres 1000 ochocientos millonsera del operaciones por segundo, ya sean sumar, resta, multiplicar o dividvaya.

Siempre ha existido serpiente mito de que a más MHz más potproporción es uno procesador y sí, ser unal las unidades de medida que nos sirve para determinar los serpientes habilidad del una CPU, pero no es serpiente lo único. A lal frecuencial de ocupación debemos añadvaya otros elementos como lal tarjeta de memoria caché, las latencias, un serpiente el número del núcleos e hilos, la arquitectural, las instrucciones que integral y otra elementos que pueden afecta en persona mayor o menor medida al lal potencia bruta duno serpiente procesador.

Por un ejemplo, un procesador FX 8350 de AMD al 4 GHz tiene ocho núcleos pero ofrecen uno rendimiento inferior a uno Core i3 8100, que tiene cuatro núcleos al 3,6 GHz. Lal razón es sencillo, uno serpiente segundo utilizal una arquitectural más modernal y buen equilibradal que lo permite ofrecer unal la potencia excelente. También está fabricado en uno el proceso inferior (32 nm los serpientes FX 8350 y 14 nm++ uno serpiente Core i3 8100), lo que lo permite integrar 1 persona mayor un número de transistorser y ofrecer 1 consumo y unas temperaturas de uno trabajo inferiorser.

6-Memorial caché

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La tarjeta de memoria caché era uno un elemento fundamental en a cualquier procesador. En la etapa más tempuna rana del lal informátical de consumo éstal estaba integradal en la placa la base, algunas ser necesario por las limitaciones técnicas del la época y por razonsera de costes.

Al esta tanto alejadal dlos serpientes procesador las latencias eran muy elevadas y uno serpiente rendimiento resultaba muy pobre. Lal integración del lal almacenar caché en uno serpiente encapsulado dserpiente procesador ha permitido saltos del rendimiento muy grandsera, y hoy era algunos tan básico que unal CPU sin caché L3 poder perder tan rendimiento en aplicacionsera exigentsera frentidad a otras idéntico que sí integre dichal memoria.

Lal tarjeta de memoria caché se divide en tres grandsera niveles: L1, L2 y L3. Esal numeración señala la cercanía de la mismal al procesador y uno serpiente tamel año del cada poco una, siendo lal primera la más cercana pero sino también la más pequeñal y lal tercera lal más lejanal pero lal más alto.

En esta memoria computacional se almacenan los datos fundamentalser paral que estén lo más cerca si es posible dlos serpientes procesador, del la manera que éste no tenga que recurrir al otros medios ver cómo lal RAM o lal la unidad de memoria para llevar a cabo tareas concretas. El vía de acceso al la caché, inclutilización al lal L3 que sera lal más «lenta», se realizal demasiado más rápidamente que a cualquier entrada a la RAM, de esa manera que su impel acto en serpiente rendimiento puede es muy más grande.

A época de actualidad todos los procesadorera cuentan por esos tres nivelser de caché en serpiente encapsuel lado, cosa que no ocurría hace algo años (lal caché L3 fue unal novvida introducidal con los Pentium 4 Extreme Edition).

Notas finales

La elección de uno procesador no dependel únicamcompañía de su frecuencia de trabajo o del su el número del núcleos. Ya tuvimos la una oportunidad del habmorada de ello en el este artículo centrado en juegos, de esa manera que os invitamos a echarla 1 vistazo.

Ha llovido mucho durfrente las 2 últimas décadas. Gracias al los avances que se han producido a un nivel de arquitectura y del procesas de fabricación, y a lal competencia encarnizada que libran Intlos serpientes y AMD, presente nos podemos encontrar procesadorsera de 6 núcleos y doce hilos por menos del 160 euros, y tenemos procesadorser de cuatro núcleos capaces de ofrecer unal buenal una experiencia en juegos por menos del 100 euros.

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A el nivel de consumo estamos en unal edad dorada y las previsiones son muy buenas. Ambos gigfrente seguirán compitiendo de tú a tú al corto y medio aniversario, algunos que sin celos seguirá beneficiando al consumidor de unal manera clara: persona mayor variexistencia del procesadores, mejoras en términos de rendimiento y precios más competitivos.


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