Ciencia de los ordenadores #1 | Los procesadores
He decidido comenzar una nueva serie de entradas explicando cada componente de un ordenador en detalle, para que todo el mundo comprenda su funcionamiento. Así que vamos a empezar con el componente más importante, el procesador.
Un procesador nace siendo una oblea de silicio, sobre la cual se aplican técnicas láser que dan forma al silicio. La precisión con la que se fabrican estos chips se llama Proceso de fabricación y se expresa en nanómetros (nm). Lo que representa esta medida es la distancia a la que se encuentran las puertas de los semiconductores de un chip. Cuanto mas pequeño, mas semiconductores y transistores caben dentro del DIE, y el procesador es más potente y más eficiente.
Existen dos importantes empresas de semiconductores en el mundo: TSMC y GlobalFoundries, y son las verdaderas empresas detrás de Intel y AMD. Estas ultimas lo único que hacen es diseñar el procesador y su arquitectura, y encargan la fabricación a TSMC y GlobalFoundries. Estas empresas hacen procesadores también para otras, como Qualcomm, de la que sus SnapDragon son los motores de los móviles de hoy en día, o IBM, que con sus PowerPC mueven Internet y los servidores.
Cuando los procesadores salen de la fábrica, son una lámina de silicio dentro de una placa de circuito con los pines que se unen a la placa base (lo que se llama DIE), y todo encapsulado en un recubrimiento de metal. Esto ultimo es lo que está en contacto con la pasta térmica y el disipador, por lo que debe estar bien fabricado para que la pasta térmica tenga buen contacto con el procesador.
Lo siguiente más importante son las características de un procesador. Lo más importante son el número de núcleos y la frecuencia de reloj, expresada en giga-hercios (Ghz). Los núcleos son unidades de procesamiento independientes dentro del chip. Esto significa que cada núcleo puede ejecutar una tarea para aislar el proceso y ejecutarlo más rápido, e incluso algunas aplicaciones utilizan tecnología multinúcleo para ejecutarse fluidamente.
Últimamente los procesadores llevan una tecnología que hace que cada núcleo pueda hacer el doble de tareas al mismo tiempo: esto son los "hilos" de procesamiento. Por ejemplo, si un procesador de 6 núcleos tiene esta tecnología, tendrá 12 hilos. Para Intel, esto se llama HyperThreading, y para AMD, Simultaneous MultiThreading (SMT).
En cambio, los Ghz representan la velocidad máxima a la que puede trabajar cada núcleo. Es la velocidad a la que un núcleo hace un "ciclo de reloj". Para haceros una idea, un hercio es equivalente a un segundo. Un procesador de 4 núcleos a 3 Ghz hacen 12000 Mhz, que son 12000000 Hz, por lo que en un ciclo de reloj el procesador hace en un segundo 12000000 de operaciones. Es complicado de entender, pero bueno, lo he intentado explicar de la manera más sencilla posible.
Por defecto, un procesador está bloqueado a una velocidad determinada, para no estropearse o calentarse. Pero si tienes un buen kit de refrigeración líquida o un monstruoso disipador de Noctua, se le puede hacer Over-cloking. Es decir, aumentar la velocidad de reloj, y se puede hacer fácilmente desde la BIOS del PC. Y luego, hay personas que se compran un procesador HEDT de Intel, pero le ponen el disipador por defecto. Suele calentarse demasiado, y para eso también existe el under-clock, es decir, bajarle la velocidad máxima de trabajo. Puede parecer una estupidez, pero si no se hace, el procesador se desgasta mucho más rápido y al final, no renta para nada. Por si te lo preguntas, HEDT significa High End DeskTop, unos procesadores un poco locos de Intel con muchos núcleos y muy rápidos que cuestan 2000€ :-).
Ahora expliquemos un poco las gamas y los distintos procesadores de Intel y AMD. Como siempre, las damas primero:
AMD´
-Athlon: procesadores de gama baja para uso ofimático. Tienen 2 núcleos y 4 hilos con velocidades de hasta 3 Ghz.
-Ryzen 3: procesadores de gama media que combinados con una buena gráfica tienen buen rendimiento en juegos. Tienen 4 núcleos y 4 hilos, pero hay algún modelo con 8 hilos.
-Ryzen 5: procesadores de gama media-alta con 6 núcleos y 12 hilos, algunos solo con 6.
-Ryzen 7: procesadores de gama alta con 8 núcleos y 16 hilos con velocidades de hasta 4,5 Ghz.
-Ryzen Threadriper: procesadores locos para estaciones de trabajo, con hasta 32 núcleos y 64 hilos.
-EPIC: Procesadores para servidores igual de locos que los Threadriper.
INTEL
-Celeron: procesadores de gama baja y bajo consumo, para ofimática. Tienen 2 núcleos y 2 hilos.
-Pentium: procesadores para tareas varias pero no para jugar. Llegan a los 2 núcleos y 4 hilos.
-Core i3: procesadores de gama baja-media que combinados con una buena gráfica puede servir para jugar. Tienen 4 núcleos y 4 hilos.
-Core i5: procesadores de gama media adecuados para cualquier tarea pero sin un rendimiento excepcional. Algunos utilizan 4 núcleos y 8 hilos, y otros utilizan 6 núcleos y 6 hilos.
-Core i7: procesadores de gama alta para cualquier cosa. Suelen venir con 8 núcleos y 8 o 16 hilos, aunque hay algunos modelos mas bajos con 6 núcleos y 12 hilos.
-Core i9: procesadores de gama muy alta para todo. Hay de todo, pero el mejor tiene 18 núcleos y 36 hilos.
-Xeon Bronze y Silver: procesadores para servidores de gama baja, al nivel de un i5 pero con más núcleos y más duradero y bien construido.
-Xeon Gold: la gama media para servidores. al nivel de un i9 bajo.
-Xeon Platinum: la gama alta para servidores, igual de locos que los EPIC de AMD. El más potente tiene 56 núcleos y 112 hilos, pero ojo Intel, que AMD tiene un EPIC de 64 núcleos y 128 hilos. OJO.
Y hasta aquí el artículo, y si has llegado aquí, felicidades por leer la entrada mas larga que he escrito en este blog. La siguiente tratarás sobre las tarjetas gráficas, así que sujetate bien.
Un procesador nace siendo una oblea de silicio, sobre la cual se aplican técnicas láser que dan forma al silicio. La precisión con la que se fabrican estos chips se llama Proceso de fabricación y se expresa en nanómetros (nm). Lo que representa esta medida es la distancia a la que se encuentran las puertas de los semiconductores de un chip. Cuanto mas pequeño, mas semiconductores y transistores caben dentro del DIE, y el procesador es más potente y más eficiente.
Existen dos importantes empresas de semiconductores en el mundo: TSMC y GlobalFoundries, y son las verdaderas empresas detrás de Intel y AMD. Estas ultimas lo único que hacen es diseñar el procesador y su arquitectura, y encargan la fabricación a TSMC y GlobalFoundries. Estas empresas hacen procesadores también para otras, como Qualcomm, de la que sus SnapDragon son los motores de los móviles de hoy en día, o IBM, que con sus PowerPC mueven Internet y los servidores.
Cuando los procesadores salen de la fábrica, son una lámina de silicio dentro de una placa de circuito con los pines que se unen a la placa base (lo que se llama DIE), y todo encapsulado en un recubrimiento de metal. Esto ultimo es lo que está en contacto con la pasta térmica y el disipador, por lo que debe estar bien fabricado para que la pasta térmica tenga buen contacto con el procesador.
Lo siguiente más importante son las características de un procesador. Lo más importante son el número de núcleos y la frecuencia de reloj, expresada en giga-hercios (Ghz). Los núcleos son unidades de procesamiento independientes dentro del chip. Esto significa que cada núcleo puede ejecutar una tarea para aislar el proceso y ejecutarlo más rápido, e incluso algunas aplicaciones utilizan tecnología multinúcleo para ejecutarse fluidamente.
Últimamente los procesadores llevan una tecnología que hace que cada núcleo pueda hacer el doble de tareas al mismo tiempo: esto son los "hilos" de procesamiento. Por ejemplo, si un procesador de 6 núcleos tiene esta tecnología, tendrá 12 hilos. Para Intel, esto se llama HyperThreading, y para AMD, Simultaneous MultiThreading (SMT).
En cambio, los Ghz representan la velocidad máxima a la que puede trabajar cada núcleo. Es la velocidad a la que un núcleo hace un "ciclo de reloj". Para haceros una idea, un hercio es equivalente a un segundo. Un procesador de 4 núcleos a 3 Ghz hacen 12000 Mhz, que son 12000000 Hz, por lo que en un ciclo de reloj el procesador hace en un segundo 12000000 de operaciones. Es complicado de entender, pero bueno, lo he intentado explicar de la manera más sencilla posible.
Por defecto, un procesador está bloqueado a una velocidad determinada, para no estropearse o calentarse. Pero si tienes un buen kit de refrigeración líquida o un monstruoso disipador de Noctua, se le puede hacer Over-cloking. Es decir, aumentar la velocidad de reloj, y se puede hacer fácilmente desde la BIOS del PC. Y luego, hay personas que se compran un procesador HEDT de Intel, pero le ponen el disipador por defecto. Suele calentarse demasiado, y para eso también existe el under-clock, es decir, bajarle la velocidad máxima de trabajo. Puede parecer una estupidez, pero si no se hace, el procesador se desgasta mucho más rápido y al final, no renta para nada. Por si te lo preguntas, HEDT significa High End DeskTop, unos procesadores un poco locos de Intel con muchos núcleos y muy rápidos que cuestan 2000€ :-).
Ahora expliquemos un poco las gamas y los distintos procesadores de Intel y AMD. Como siempre, las damas primero:
AMD´
-Athlon: procesadores de gama baja para uso ofimático. Tienen 2 núcleos y 4 hilos con velocidades de hasta 3 Ghz.
-Ryzen 3: procesadores de gama media que combinados con una buena gráfica tienen buen rendimiento en juegos. Tienen 4 núcleos y 4 hilos, pero hay algún modelo con 8 hilos.
-Ryzen 5: procesadores de gama media-alta con 6 núcleos y 12 hilos, algunos solo con 6.
-Ryzen 7: procesadores de gama alta con 8 núcleos y 16 hilos con velocidades de hasta 4,5 Ghz.
-Ryzen Threadriper: procesadores locos para estaciones de trabajo, con hasta 32 núcleos y 64 hilos.
-EPIC: Procesadores para servidores igual de locos que los Threadriper.
INTEL
-Celeron: procesadores de gama baja y bajo consumo, para ofimática. Tienen 2 núcleos y 2 hilos.
-Pentium: procesadores para tareas varias pero no para jugar. Llegan a los 2 núcleos y 4 hilos.
-Core i3: procesadores de gama baja-media que combinados con una buena gráfica puede servir para jugar. Tienen 4 núcleos y 4 hilos.
-Core i5: procesadores de gama media adecuados para cualquier tarea pero sin un rendimiento excepcional. Algunos utilizan 4 núcleos y 8 hilos, y otros utilizan 6 núcleos y 6 hilos.
-Core i7: procesadores de gama alta para cualquier cosa. Suelen venir con 8 núcleos y 8 o 16 hilos, aunque hay algunos modelos mas bajos con 6 núcleos y 12 hilos.
-Core i9: procesadores de gama muy alta para todo. Hay de todo, pero el mejor tiene 18 núcleos y 36 hilos.
-Xeon Bronze y Silver: procesadores para servidores de gama baja, al nivel de un i5 pero con más núcleos y más duradero y bien construido.
-Xeon Gold: la gama media para servidores. al nivel de un i9 bajo.
-Xeon Platinum: la gama alta para servidores, igual de locos que los EPIC de AMD. El más potente tiene 56 núcleos y 112 hilos, pero ojo Intel, que AMD tiene un EPIC de 64 núcleos y 128 hilos. OJO.
Y hasta aquí el artículo, y si has llegado aquí, felicidades por leer la entrada mas larga que he escrito en este blog. La siguiente tratarás sobre las tarjetas gráficas, así que sujetate bien.
