¿Importa el número de núcleos de un microprocesador?

En la foto un zoom o macro a una oblea de chips donde se aprecian algunos de sus componentes y conexionado

¿Importa el número de núcleos de un microprocesador?

Os podrá parecer que la manida pregunta:

¿el tamaño importa?

…o que una afirmación como:

el burro grande ande o no ande

…son frecuentes en la toma de decisión sobre cualquier tipo de compra, incluidas las que tratamos aquí, sobre la compra de un ordenador, teléfono móvil o dispositivo nuevo, y esto nos lo preguntamos tanto en su tamaño como en su potencia y/o velocidad.

Así que te vamos a descubrir en este artículo en que afecta en tu día día el número de núcleos que tiene el procesador del teléfono móvil, de la tablet, de ordenador o incluso de una SmartTV.

Todos estos dispositivos tienen en su interior un procesador con un mayor o menor número de núcleos, si te lees este artículo sabrás si merece la pena pagar el incremento de precio que puede conllevar un mayor número de núcleos con respecto a otro producto que lleve menos.

¿Qué es un núcleo?

Vamos a empezar definiendo conceptos, un núcleo es una parte interna del microchip que se encarga de operar con los datos, es decir de procesar los datos que conforman un programa, una imagen, un sonido y cualquier otro elemento que se deba leer de la memoria e interpretar. En inglés se denomina «core» o en plural «cores»

Antiguamente los cerebros de las máquinas equipaban un único procesador con un único núcleo, la diferencia entre los procesadores más caros y los más baratos era por decirlo de una manera muy somera la velocidad de proceso de la que eran capaces. Obviamente a mayor velocidad de proceso de una instrucción mayor potencia general del ordenador o dispositivo ya que a fin de cuentas lograba acabar antes la tarea asignada.

La palabra procesador es tan correcta en su uso como microprocesador, chip o CPU, esta última son las siglas de la palabra inglesa Central Processor Unit.

Llegó un momento que la carrera de velocidad quedó bastante paralizada, sencillamente porque los datos ya no podían circular más rápido sin que los núcleos se calentasen en exceso, este calentamiento se debe a la velocidad «de roce» de las partículas que recorren los cables. Si no me crees prueba a frotar tus manos, a mayor velocidad mayor temperatura.

Al calentarse el interior de los chips también conlleva un aumento en la conductividad eléctrica de los elementos internos del núcleo cosa que produce efectos inesperados con los datos, digamos que una especie de interferencias que pueden producir fallos en los resultados. Y no me negarás que en más de una ocasión tu teléfono o tu ordenador se ha quedado colgado, ¿no?

Así que los ingenieros debieron idear otra forma para poder seguir ofreciendo cada vez dispositivos más potentes que la competencia.

Rápidamente se llegó a la conclusión del «dos mejor que uno» así que posteriormente comenzaron a utilizarse ordenadores con más de un procesador, cada procesador con su propio núcleo, si bien en la práctica esto encarecía el producto y a su vez se veía limitado por la sincronización que se requería para que trabajasen ambos núcleos que al unísono. Entre estos requisitos debía haber abierto un canal de información permanente y esto eran más pistas de circuito impreso en las placas, dos zócalos y a fin de cuentas una mayor complejidad de interconexión entre ambos y por ende de fabricación.

Fue entonces cuando algún avispado ingeniero pensó, vamos a construir un chip, algo más grande en tamaño pero que ya incorpore dos núcleos en su interior, reduciendo el coste así de las placas base y pudiendo optimizar enormemente la sincronización entre ambos núcleos, así sin más comenzaron a nacer los procesadores multinúcleo.

Los procesadores multi núcleo tienen una mejor disposición a la denominada multitarea, es decir a realizar más de una tarea a la vez, un núcleo se encarga de una parte y el otro de otra, repartiendo la carga y haciendo el sistema en general más fluido.

Núcleos físicos y núcleos virtuales

Ojo con los denominados núcleos virtuales o núcleos lógicos que no son núcleos reales. Los núcleos lógicos son un truco por el cual en situaciones de poca carga de trabajo un núcleo puede comportarse como dos núcleos. Los programas e incluso el sistema operativo del dispositivo lo interpretan como si realmente existiesen dos núcleos pero el rendimiento real no es el de una máquina con dos núcleos físicos si no como una de un único núcleo pero algo optimizada para tareas pequeñas de poca carga.

En Intel a esta capacidad la llaman HT o hyperthreading que significa multi-hilo porqué un mismo núcleo puede ejecutar diferentes hilos de proceso.

1+1 no son 2

El resultado de algo tan sencillo puede ser uno, uno y medio o tres así que es totalmente erróneo pensar que si disponemos de un ordenador con dos núcleos a 2Ghz. es equivalente o mejor que un ordenador con un único núcleo a 4Ghz. Aunque esto dependerá más desde la óptica en que se mire. Vayamos por partes, a nivel de eficiencia energética y por ende de la duración de la batería de un dispositivo móvil a mayor número de núcleos mayor duración de la batería porque el sistema adapta el número de núcleos en uso a las necesidades de cada operación, por ejemplo no precisamos de todos los núcleos mientras hablamos por teléfono, pero si cuando jugamos a un juego complejo o cuando retocamos una foto o capturamos un vídeo con resolución de 4K.

También existe cierta moda en el uso de núcleos no simétricos, es decir, núcleos con las mismas prestaciones y es común ver algunos dispositivos que integran 4 núcleos pero que 2 son de bajo o muy bajo consumo y los otros dos son de altas prestaciones. Con estos sistemas asimétricos se consigue el dispositivo trabaje únicamente con los 2 procesadores de muy bajo consumo mientras la pantalla esté inactiva, haciendo durar mucho más de esta forma la batería y que cuando el usuario la desbloquea el sistema operativo del dispositivo activa los núcleos pata negra, ofreciendo potencia a raudales. De esta forma 2+2 no son 4.

Multinúcleo en programas antiguos

Si vamos a usar programas antiguos, digamos que anteriores al cambio de siglo, quizá estos no están ideados para repartir los procesos en sub-procesos de forma que cada núcleo haga su parte y no notaremos mejora alguna entre un equipo con uno, con dos o con más núcleos.

En esto casos la mejora de prestaciones vendrá por la mayor o menor velocidad de proceso, actualmente expresada en Giga hertzios o en su diminutivo GHz. Un procesador de 2 GHz. es superior a un procesador que trabaje a 1 GHz. pero ojo, no es el doble pues no sólo es el procesador el que deberá ir rápido, la memoria RAM o la memoria de almacenamiento también influyen en el desempeño general del dispositivo.

Multi núcleo en juegos

Muchos juegos no aprovechan las capacidades multi núcleo del procesador central, y por tanto a mayor velocidad puede que no notemos especialmente una mejora en el número de fotogramas que puede ofrecernos el juego.

Los juegos son con diferencia uno de los procesos más exigente y que requieren de un mayor esfuerzo por parte del dispositivo que los esté ejecutando. Tan sólo piensa que los juegos deben responder de forma rápida a tus intenciones con el teclado o mando, dibujar en pantallas con cada vez más resolución complejos gráficos, animaciones y efectos que además van acompañados de efectos de sonido. Un montón de tareas simultáneas, aunque de todas ellas la más pesada es con diferencia la representación en pantalla de gráficos de alta resolución en movimiento. Debido a esto hace tiempo se decidió liberar al procesador central de este trabajo siendo el denominado procesador gráfico o GPU de (Graphic Processor Unit) el que se encarga en exclusiva de este trabajo. Si bien a su vez los procesadores gráficos también cuentan con núcleos y sistemas multi núcleos así que si tu interés en conseguir una mejor experiencia en los juegos deberás fijarte en que tipo de procesador gráfico y con cuentos núcleos gráfico cuenta.

Equivale en potencia un núcleo de un procesador de un fabricante con otros

Claramente no, cada fabricante cuenta con un set de instrucciones determinado así que deberíamos como mínimo comparar grupos con grupos, para evitar comparar como se dice «peras con manzanas»

Los dos grupos principales son los que tienen un grupo de instrucciones X86 que son generalmente procesadores para ordenadores y los que disponen de un juego de instrucciones ARM, que son más destinados a teléfonos y tablets.

Si bien lo que te hemos comentado puede resultarte algo técnico es la realidad, eso sí, dicho de una forma más fácil o simplista podríamos decir que puedes comparar, núcleos de Intel con grupos de AMD por un lado y núcleos de Snapdragon con núcleos de Mediatek. En cambio sería un error comparar los núcleos de un teléfono que equipa un procesador Snapdragon con un ordenador portátil con procesador Intel, pues probablemente en cuanto a número de núcleo y velocidad de proceso en GHz. el teléfono pueda ser superior, pero no es así en capacidad real de cálculo donde ganará a todas luces el procesador Intel pues su juego de instrucciones X86 és mucho más amplio y capaz.

Hasta donde llegará la carrera de núcleos

De momento parece no tener fin, ya disponemos de procesadores para móviles y tabletas basados en la arquitectura ARM que cuentan con 10 núcleos, sin ir más lejos yo tengo uno de 8 núcleos en el bolsillo. En cuanto a ordenadores portátiles u ordenadores de sobremesa los núcleo parecen haberse quedado en 4. En ordenadores de los denominados servidores, que suelen utilizarse como ordenadores centrales para empresa estos pueden contar con 6 núcleos o más.

Cómo reconocer el número de núcleos de un dispositivo

En las especificaciones técnicas debería de figurar, de lo contrario siempre podremos recurrir a algún programa. El programa variará dependiendo del dispositivo que pretendamos investigar.

Programas para ordenadores Windows que proporcionan información sobre la CPU

CPU-Z

Programa para indentificar la CPU

CPU-Z es todo un clásico gratuito para conocer con todo detalle que procesador y que características equipa tu ordenador. Su velocidad, el proceso de fabricación que tuvo, el voltaje, la memoria caché, incluso someterlo a una dura prueba de rendimiento.

En la captura te hemos destacado en color amarillo flúor el numero de núcleos denominados Cores en inglés del que dispone el ordenador en el que actualmente estoy escribiendo el artículo. Si te fijas justo al lado tienes la palabra «Thread» que hace referencia a los núcleos virtuales o lógicos que interpreta el sistema operativo, en este caso son 4. Estaríamos hablando de un ordenador con dos núcleos físicos y cuatro virtuales, o mejor dicho, dos núcleos físicos y cuatro hilos de ejecución. Además de la información relativa al número de núcleos este pequeño programa te informa de muchísimos aspectos relativos a tu CPU.

El programa lo puedes encontrar para diversos Windows o Android y  puedes descargarlo de forma totalmente gratuita y segura a través de:

http://www.cpuid.com/softwares/cpu-z.html

 

Existen otros muchos programas para conocer la CPU de tu dispositivo, si bien no son tan exhaustivos sobre el conocimiento del procesador y se trata de programas más grandes y pesados de comprobación de rendimiento. Entre ellos destacamos Geekbench que es multiplataforma y te permite comparar el rendimiento con otras máquinas similares a la tuya ya que remite los resultados a un página web donde son almacenados por tipo de ordenador y tipo de procesador.

Los procesadores para teléfonos móviles

En el mundo de los teléfonos móviles es donde la carrera para conseguir el mayor número de núcleos que dispone un smartphone se nos muestra como el más salvaje, hoy en día un teléfono con 4 núcleos es un teléfono de gama baja. En la gama alta encontramos procesadores de 6, 8 y hasta 10 núcleos de proceso. Esto no es sólo fruto de la carrera de per se si no porque como hemos comentado anteriormente a mayor número de núcleo menor consumo energético pues las nuevas tecnologías que implementan estos procesadores permiten desconectar determinado número de núcleos que no son necesarios para las tareas habituales como la lectura de WhatsApp, gestión del correo electrónico etc.

Los fabricantes de procesadores para móviles más reconocidos son Qualcomm con sus SnapDragon y los Mediatek donde últimamente están dando guerra los Helio X. Además también tenemos los fabricados por Samsung, los Exynos procesadores que quizá están un poco a la baja.

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