Cpu Características. Y para complementar nuestro post anterior, vamos a describir las principales características de la unidad Central de proceso y su impacto en el rendimiento.Marca y modelo del procesador.
La principal característica definitoria de un procesador es su marca AMD o Intel y su modelo. Aunque los modelos de la competencia de las dos compañías tienen características y rendimiento similares, no puede instalar un procesador AMD en una placa base compatible con Intel o viceversa.
Tipo de enchufe
Otra característica definitoria de un procesador es el zócalo para el que está diseñado. Si está reemplazando el procesador en una placa base Socket 478, por ejemplo, debe elegir un procesador de reemplazo que esté diseñado para adaptarse a ese zócalo.
Velocidad de reloj
La velocidad de reloj de un procesador, que se especifica en megahercios (MHz) o gigahercios (GHz), determina su rendimiento, pero las velocidades de reloj no tienen sentido en las líneas de procesadores. Por ejemplo, un Pentium 4 con núcleo Prescott de 3.2 GHz es aproximadamente un 6.7% más rápido que un Pentium 4 con núcleo Prescott de 3.0 GHz, como lo sugieren las velocidades de reloj relativas. Sin embargo, un procesador Celeron de 3.0 GHz es más lento que un Pentium 4 de 2.8 GHz, principalmente porque el Celeron tiene un caché L2 más pequeño y usa una velocidad de bus host más lenta. De manera similar, cuando el Pentium 4 se introdujo a 1.3 GHz, su rendimiento fue realmente inferior al del procesador Pentium III de 1 GHz que estaba destinado a reemplazar. Eso fue cierto porque la arquitectura Pentium 4 es menos eficiente reloj por reloj que la arquitectura anterior Pentium III.
La velocidad del reloj es inútil para comparar procesadores AMD e Intel. Los procesadores AMD funcionan a velocidades de reloj mucho más bajas que los procesadores Intel, pero realizan aproximadamente un 50% más de trabajo por marca de reloj. En términos generales, un AMD Athlon 64 que funciona a 2.0 GHz tiene aproximadamente el mismo rendimiento general que un Intel Pentium 4 a 3.0 GHz.
Velocidad del bus host
La velocidad del bus host , también llamada velocidad del bus frontal, velocidad FSB o simplemente FSB, especifica la velocidad de transferencia de datos entre el procesador y el conjunto de chips. Una velocidad de bus de host más rápida contribuye a un mayor rendimiento del procesador, incluso para procesadores que funcionan a la misma velocidad de reloj. AMD e Intel implementan la ruta entre la memoria y la memoria caché de manera diferente, pero esencialmente FSB es un número que refleja la cantidad máxima posible de transferencias de bloques de datos por segundo. Dada una velocidad de reloj de bus de host real de 100 MHz, si los datos pueden transferirse cuatro veces por ciclo de reloj (por lo tanto, «bombeado en cuatro»), la velocidad efectiva del FSB es de 400 MHz.
Por ejemplo, Intel ha producido procesadores Pentium 4 que usan velocidades de bus host de 400, 533, 800 o 1066 MHz. Un Pentium 4 de 2.8 GHz con una velocidad de bus host de 800 MHz es marginalmente más rápido que un Pentium 4 / 2.8 con una velocidad de bus host de 533 MHz, que a su vez es marginalmente más rápido que un Pentium 4 / 2.8 con un host de 400 MHz. velocidad del autobús. Una medida que Intel usa para diferenciar sus procesadores Celeron de menor precio es una velocidad reducida del bus host en relación con los modelos Pentium 4 actuales. Los modelos Celeron usan velocidades de bus host de 400 MHz y 533 MHz.
Todos los procesadores Socket 754 y Socket 939 AMD utilizan una velocidad de bus host de 800 MHz. (En realidad, al igual que Intel, AMD ejecuta el bus host a 200 MHz, pero lo bombea cuádruple a un efectivo de 800 MHz.) Los procesadores Socket A Sempron usan un bus host de 166 MHz, doble bombeo a una velocidad efectiva de bus host de 333 MHz .
Tamaño del caché
Los procesadores usan dos tipos de memoria caché para mejorar el rendimiento al almacenar temporalmente las transferencias entre el procesador y la memoria principal relativamente lenta. El tamaño del caché de Capa 1 (caché L1 , también llamado caché de Nivel 1 ), es una característica de la arquitectura del procesador que no se puede cambiar sin rediseñar el procesador. Sin embargo, la caché de capa 2 (caché de nivel 2 o caché L2 ) es externa al núcleo del procesador, lo que significa que los fabricantes de procesadores pueden producir el mismo procesador con diferentes tamaños de caché L2. Por ejemplo, varios modelos de procesadores Pentium 4 están disponibles con 512 KB, 1 MB o 2 MB de caché L2, y varios modelos AMD Sempron están disponibles con 128 KB, 256 KB o 512 KB de caché L2.
Para algunas aplicaciones, particularmente aquellas que operan en conjuntos de datos pequeños, un caché L2 más grande aumenta notablemente el rendimiento del procesador, particularmente para los modelos Intel. (Los procesadores AMD tienen un controlador de memoria incorporado, que en cierta medida enmascara los beneficios de una memoria caché L2 más grande). Para las aplicaciones que operan en conjuntos de datos grandes, una memoria caché L2 más grande proporciona solo un beneficio marginal.
Tamaño del proceso
El tamaño del proceso , también llamado tamaño fab (rication) , se especifica en nanómetros (nm) y define el tamaño de los elementos individuales más pequeños en un dado de procesador. AMD e Intel continuamente intentan reducir el tamaño del proceso (llamado reducción de matriz ) para obtener más procesadores de cada oblea de silicio, reduciendo así sus costos para producir cada procesador. Pentium II y los primeros procesadores Athlon utilizaron un proceso de 350 o 250 nm. Pentium III y algunos procesadores Athlon utilizaron un proceso de 180 nm. Los procesadores AMD e Intel recientes usan un proceso de 130 o 90 nm, y los procesadores futuros usarán un proceso de 65 nm.
El tamaño del proceso es importante porque, en igualdad de condiciones, un procesador que utiliza un tamaño de proceso más pequeño puede funcionar más rápido, usar un voltaje más bajo, consumir menos energía y producir menos calor. Los procesadores disponibles en un momento dado a menudo usan diferentes tamaños fabulosos. Por ejemplo, en un momento Intel vendió procesadores Pentium 4 que usaban los tamaños de proceso de 180, 130 y 90 nm, y AMD vendió simultáneamente procesadores Athlon que usaban los tamaños fab de 250, 180 y 130 nm. Cuando elija un procesador de actualización, dé preferencia a un procesador con un tamaño fab más pequeño.
Características especiales
Los diferentes modelos de procesadores admiten diferentes conjuntos de funciones, algunos de los cuales pueden ser importantes para usted y otros no le preocupan. Aquí hay cinco características potencialmente importantes que están disponibles con algunos, pero no todos, los procesadores actuales. Todas estas características son compatibles con las versiones recientes de Windows y Linux:
SSE3
SSE3 (Streaming Single-Instruction-Multiple-Data (SIMD) Extensions 3) , desarrollado por Intel y ahora disponible en la mayoría de los procesadores Intel y algunos procesadores AMD, es un conjunto de instrucciones extendido diseñado para acelerar el procesamiento de ciertos tipos de datos comúnmente encontrados en video procesamiento y otras aplicaciones multimedia. Una aplicación que admite SSE3 puede ejecutarse de 10% o 15% a 100% más rápido en un procesador que también admite SSE3 que en uno que no lo hace.
Soporte de 64 bits
Hasta hace poco, todos los procesadores de PC funcionaban con rutas de datos internas de 32 bits. En 2004, AMD introdujo el soporte de 64 bits con sus procesadores Athlon 64. Oficialmente, AMD llama a esta característica x86-64 , pero la mayoría de la gente la llama AMD64 . Críticamente, los procesadores AMD64 son retrocompatibles con el software de 32 bits y ejecutan ese software tan eficientemente como lo hacen con el software de 64 bits. Intel, que había estado defendiendo su propia arquitectura de 64 bits, que solo tenía una compatibilidad limitada de 32 bits, se vio obligado a presentar su propia versión de x86-64, que llama EM64T (Tecnología de memoria extendida de 64 bits). Por ahora, el soporte de 64 bits no es importante para la mayoría de las personas. Microsoft ofrece una versión de 64 bits de Windows XP, y la mayoría de las distribuciones de Linux admiten procesadores de 64 bits, pero hasta que las aplicaciones de 64 bits se vuelvan más comunes, hay pocos beneficios en el mundo real para ejecutar un procesador de 64 bits en una computadora de escritorio. Eso puede cambiar cuando Microsoft (finalmente) envíe Windows Vista, que aprovechará el soporte de 64 bits y es probable que genere muchas aplicaciones de 64 bits.
Ejecución protegida
Con el Athlon 64, AMD introdujo la tecnología NX (No eXecute) , e Intel pronto siguió con su tecnología XDB (eXecute Disable Bit) . NX y XDB tienen el mismo propósito, permitiendo que el procesador determine qué rangos de direcciones de memoria son ejecutables y cuáles no. Si el código, como un exploit de buffer over-run, intenta ejecutarse en un espacio de memoria no ejecutable, el procesador devuelve un error al sistema operativo. NX y XDB tienen un gran potencial para reducir el daño causado por virus, gusanos, troyanos y exploits similares, pero requieren un sistema operativo que admita la ejecución protegida, como Windows XP con Service Pack 2.
Tecnología de reducción de potencia
AMD e Intel ofrecen tecnología de reducción de energía en algunos de sus modelos de procesador. En ambos casos, la tecnología utilizada en procesadores móviles se ha migrado a procesadores de escritorio, cuyo consumo de energía y producción de calor se ha vuelto problemático. Esencialmente, estas tecnologías funcionan al reducir la velocidad del procesador (y, por lo tanto, el consumo de energía y la producción de calor) cuando el procesador está inactivo o ligeramente cargado. Intel se refiere a su tecnología de reducción de energía como EIST (Tecnología Intel Speedstep mejorada) . La versión de AMD se llama Cool’n’Quiet . Cualquiera puede hacer reducciones menores pero útiles en el consumo de energía, la producción de calor y el nivel de ruido del sistema.
Soporte de doble núcleo
En 2005, AMD e Intel estaban alcanzando los límites prácticos de lo que era posible con un solo núcleo de procesador. La solución obvia era poner dos núcleos de procesador en un paquete de procesador. Nuevamente, AMD abrió el camino con sus elegantes procesadores Athlon 64 X2 series, que cuentan con dos núcleos Athlon 64 estrechamente integrados en un chip. Una vez más forzado a ponerse al día, Intel apretó los dientes y juntó un procesador de doble núcleo que llama Pentium D. La solución AMD diseñada tiene varios beneficios, que incluyen un alto rendimiento y compatibilidad con casi cualquier placa base Socket 939 más antigua. La slapdash solución de Intel, que básicamente equivalía a pegar dos núcleos Pentium 4 en un chip sin integrarlos, resultó en dos compromisos. Primero, los procesadores Intel de doble núcleo no son compatibles con las placas base anteriores, por lo que requieren un nuevo conjunto de chips y una nueva serie de placas base. Segundo, debido a que Intel más o menos simplemente pegó dos de sus núcleos existentes en un paquete de procesador, el consumo de energía y la producción de calor son extremadamente altos, lo que significa que Intel tuvo que reducir la velocidad de reloj de los procesadores Pentium D en relación con el Pentium de un solo núcleo más rápido 4 modelos.
Dicho todo esto, el Athlon 64 X2 no es un ganador indiscutible, ya que Intel fue lo suficientemente inteligente como para ponerle un precio atractivo al Pentium D. Los procesadores Athlon X2 menos costosos se venden por más del doble que los procesadores Pentium D menos costosos. Aunque los precios caerán indudablemente, no esperamos que el diferencial de precios cambie mucho. Intel tiene capacidad de producción de sobra, mientras que AMD tiene una capacidad bastante limitada para fabricar procesadores, por lo que es probable que los procesadores de doble núcleo AMD tengan un precio superior en el futuro previsible. Desafortunadamente, eso significa que los procesadores de doble núcleo no son una opción de actualización razonable para la mayoría de las personas. Los procesadores Intel de doble núcleo tienen un precio razonable pero requieren un reemplazo de la placa base. Los procesadores AMD de doble núcleo pueden usar una placa base Socket 939 existente.
Nombres principales y pasos principales
El núcleo del procesador define la arquitectura básica del procesador. Un procesador vendido bajo un nombre particular puede usar cualquiera de varios núcleos. Por ejemplo, los primeros procesadores Intel Pentium 4 utilizaron el núcleo Willamette . Más tarde Pentium 4 variantes han utilizado el núcleo Northwood, Prescott-núcleo, núcleo Gallatin, núcleo Prestonia , y núcleo Prescott 2M . Del mismo modo, se han producido varios modelos Athlon 64 utilizando el núcleo Clawhammer, el núcleo Sledgehammer, el núcleo Newcastle, el núcleo Winchester, el núcleo Venice, el núcleo San Diego, el núcleo Manchester y el núcleo Toledo .
El uso de un nombre central es una forma abreviada conveniente de especificar brevemente numerosas características del procesador. Por ejemplo, el núcleo Clawhammer utiliza el proceso de 130 nm, un caché L2 de 1.024 KB y es compatible con las funciones NX y X86-64, pero no con SSE3 o la operación de doble núcleo. Por el contrario, el núcleo de Manchester utiliza el proceso de 90 nm, un caché L2 de 512 KB y es compatible con las características SSE3, X86-64, NX y de doble núcleo.
Puede pensar que el nombre del núcleo del procesador es similar a un número de versión principal de un programa de software. Así como las compañías de software frecuentemente lanzan actualizaciones menores sin cambiar el número de versión principal, AMD e Intel frecuentemente realizan actualizaciones menores en sus núcleos sin cambiar el nombre del núcleo. Estos cambios menores se denominan pasos principales. Es importante comprender los conceptos básicos de los nombres principales, porque el núcleo que utiliza un procesador puede determinar su compatibilidad con su placa base. Los pasos suelen ser menos significativos, aunque también vale la pena prestarles atención. Por ejemplo, un núcleo particular puede estar disponible en versiones B2 y C0. El paso C0 posterior puede tener correcciones de errores, ejecutarse más frío u ofrecer otros beneficios en relación con el paso anterior. Los pasos básicos también son críticos si instala un segundo procesador en una placa base de doble procesador. (Es decir, una placa base con dos zócalos de procesador, a diferencia de un procesador de doble núcleo en una placa base de un solo zócalo). Nunca, nunca mezcle núcleos o pasos en una placa base de doble procesador de esa manera se encuentra la locura (o tal vez solo un desastre).
Consultar también: Diferencia entre CPU y GPU
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