Mhz Y Paralelización

Cuando empecé en la informática las cosas todavía “eran muy sencillas”, si querías un ordenador buscabas el procesador con mas Hz y ya tenías solucionadas todas tus dudas existenciales.

La verdad es que las cosas se han complicado mucho, con todo esto del ahorro de energía y el cambio de paradigma, hoy en días buscar un procesador puede llegar a ser algo frustrante.

Es importante fijarse en la palabra que he escrito un poco más arriba (cambio deparadigma) pues es la chispa que encendió esta revolución. Con cambio de paradigma me refiero a que hoy en día lo caro no es construir y situar un transistor en un circuito integrado, si no que por el contrario, lo difícil es alimentar ese integrado.

Como seguarmente sepas, la potencia estática disipada por un transistor viene dado por la ecuación: Pest = I x V. Esta potencia es constante y se debe al flujo de corriente por el transistor. Para solucionar este consumo, los ordenadores actuales suelen “desconectar” zonas no utilizadas del integrado. Por otro lado tenemos la potencia dinámica que es donde debemos fijarnos. La potencia dinámica mantiene la siguiente relación: Pdyn = Ccap x V2 x Frec . La formula anterior es clave para poder entender este cambio de paradigma. Llega un momento en que seguir aumentando la frecucia radica en una disipación de potencia (calor) muy grande. Esta es la razón por la que desde hace unos años no se aumenta la frecuencia e incluso se disminuye al igual que el voltaje.

Puedes pensar que esto es un paso atrás y en cierto modo tienes razón, pero… (siempre hay un pero), la gente estudia (o al menos algunos) y pensaron lo siguiente:

Si disminuimos la frecuencia de reloj pero aprovechamos los avances en la integración de transistores, podríamos replicar el número de unidades de procesamiento (cores) y disminuir la frecuencia desconectando en cualquier momento las unidades de procesamiento que no se estén usando.

Bajo esta reflexión sobre el 2005 empezaron a nacer los procesadores multinúcleo. Esta es la razón por la que ya no hay que fijarse únicamente en la frecuencia, si no que hay que fijarse también en el número de nucleos, la distancia entre cada transistor…

El cambio de paradigma no solo ha incrementado el consumo energético, además se ha mejorado la eficiencia en el procesamiento de instrucciones del procesador, mediante el encauzamiento.

El encauzamiento se puede explicar de forma sencilla mediante el ejemplo de una lavadora. Imagina que en tu casa quieres poner una colada y únicamente tienes una lavadora y una secadora y una persona que ejecute las acciones. Si tu das la ropa a la persona que ejecuta la acción (core), éste mete la ropa en la lavadora y se espera un tiempo X a que termine la lavadora, después saca la ropa, se desplaza y la mete en la secadora, esperando un tiempo Y a que termine la secadora (es importante imaginar que esa persona (core) no se puede mover de la unidad que está utilizando, es decir, si está utilizando la lavadora, de momento el core no puede moverse de la lavadora para poner una secadora). Ahora imaginemos que tenemos que poner dos coladas, entonces le doy al core la primera, pone la lavadora (esperamos un tiempo X), pone la secadora (esperamos un tiempo Y) y luego le damos la siguiente colada haciendo el mismo procesamiento. ¿No te molesta nada en esta reflexión? ¡Efecitivamente, mientras el core está en la secadora si tuvieramos otro core, podríamos poner la lavadora que está libre, tardando menos!.

Esta idea no es nueva y ya a Frederick Taylor se le ocurrió sobre el año 1911 y que más tarde puso de moda Henry Ford con sus cadenas de montaje.

Espero que te haya quedado un poco claro. A modo de resumen podemos decir que no mas Mhz es más mejor citando al iluestre (Paco León en su interpretación de Luis Mariano Garcia “Luisma” en la serie Aida) si no que factores como el número de nucleos o el grado de paralelización (relacionado) son claves en la “performace” del procesador.

En artículos futuros hablaré de la diferencia entre procesador, chip, núcleo y todos esos términos que a todos nos lian (incluido moi) y que intentaré aclarar.

Espero que te haya gustado este pequeño artículo.

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