¿Por octo-core, y dónde terminará?

Ya hemos tenido nuestros primeros fragmentos de información acerca de Samsung de nuevo Procesador Exynos 5 Octa, que vendrá en una variedad de ocho núcleos. Luego está también Nvidia Tegra 4, que luce un abrumador 72 GPU núcleo en la parte superior de una CPU de cinco núcleo.

¿Hay algún final a la vista de este crecimiento exponencial en el número de centrales, y es aún la solución que realmente necesitamos para darle vida a las prestaciones de nuestros dispositivos portátiles? Bueno, eso es lo que yo estoy aquí para discutir.

¿De dónde esta tendencia proceden de?

Si usted puede recordar de nuevo a la vuelta del milenio y la introducción de Intel del procesador Pentium 4, es probable que recuerde que incluso estas década viejos PCs eran comúnmente velocidad de reloj por encima de 3 GHz. Un avance rápido hasta PCs modernos de hoy en día y usted todavía encuentra que incluso el más caro i7 de Intel no se aventura más allá de la pared 4GHz sin algunos retoques y soluciones de refrigeración personalizados.

El problema es que los procesadores de golpear la pared, en términos de velocidad de reloj, hace una década, y en la búsqueda de soluciones cada vez más rápido de computación hemos tenido que recurrir a múltiples núcleos.

Mirando más específicamente en soluciones de computación portátiles recientes, es obvia la importancia de que el dispositivo es eficiente de la energía y que sigue siendo relativamente fresco. Reloj más alta acelera no sólo requiere más potencia, sino también batir hacia fuera más calor, que no puede ser enfriado especialmente bien cuando usted quiere que su teléfono inteligente para sólo será de 1 cm de espesor.

Aquí es donde los procesadores multi-core ofrecen la solución perfecta, un buen balance de energía y calor, sino también lo que le permite pasar por alto los problemas de rendimiento asociados con velocidades de reloj más bajas. Esto es porque cada núcleo de la CPU puede funcionar a menor frecuencia y la tensión, en comparación con un solo chip de núcleo, mientras se mantiene el rendimiento.

¿Cuál es el número máximo de núcleos?

Ahora que hemos establecido que la ejecución de lado a lado dos núcleos resuelve los problemas de bajo rendimiento en los dispositivos de teléfonos inteligentes y tabletas, de manera similar, se podría argumentar que sigue aumentando el número de núcleos de procesamiento paralelo que superar cualquier obstáculo velocidad. Sin embargo aquí es donde la solución multi-núcleo empieza a parecer menos impresionante, ya que hay rendimientos decrecientes como el número de núcleos aumenta.

Mueren de Nvidia Tegra 4, que muestra cada uno de los núcleos de 72 GPU y 5 de la CPU.

En primer lugar está el problema de ciclos de reloj desperdiciados, las instrucciones deben terminar al mismo tiempo, de lo contrario eres procesador estará malgastando energía. Con el fin de utilizar cada ciclo de reloj en un procesador quad o octo-core de manera eficiente, un desarrollador de software necesita para optimizar su aplicación para sincronizar el procesamiento en paralelo, pero este tiempo y costes anuncios para la producción de software. En algunos casos las aplicaciones simplemente no son muy exigentes de todos modos, por lo que sus núcleos son sólo va a sentarse allí usando la batería.

Una solución a esto es reloj hacia abajo la velocidad del procesador cuando los núcleos no están siendo utilizados plenamente. Pero los chips más potentes requieren una cantidad mínima más alta de energía que los procesadores más lentos, incluso mientras ralentí, que aún provoca el desperdicio.

Entonces también hay que tener en cuenta las limitaciones de ancho de banda, es decir, la cantidad de datos podemos alimentar a varios procesadores en un momento dado. Una vez que se alcanza el ancho de banda no se puede empujar más datos a través, sin importar el número de núcleos disponibles. Esto limita las mejoras de rendimiento del mundo real de varios núcleos sobre velocidades de procesador de núcleo único, usted encontrará que otras partes y piezas de cuello de botella de hardware el resto de su sistema.

Así, mientras en teoría se podría añadir más y más núcleos, no necesariamente le permite empujar más datos a través de una sola vez. Y cuando no los estés usando, múltiples núcleos pueden ser una carga enorme potencia.

El mito de 8 núcleos

Tomando todo esto jerga tecnológica a bordo, parece que sin duda hay limitaciones cuando se trata de sistemas multi-core. Pero hemos escuchado tantos mensajes contradictorios de los fabricantes con los años Es difícil saber a quién creer. Intel, por ejemplo, habló de cientos de núcleos de procesamiento de nuevo en 2011, y Nvidia parece seguro que GPGPUs son el futuro. Sin embargo, Qualcomm mantiene firme en que unos pocos núcleos con relojes más altas son la mejor solución. Entonces, ¿quién tiene razón?

Pues en lugar de escuchar la palabrería barata, cuando en realidad nos fijamos en las especificaciones del procesador te darás cuenta de algo muy interesante - el rendimiento rompiendo 8 planta central es en realidad un poco de un mito, al menos por ahora.

Tome nuevo procesador Octa de Samsung Exynos 5 por ejemplo. Aunque se llama un procesador octo-core, los ocho núcleos no están trabajando en conjunto como se podría pensar. En su lugar hay dos conjuntos de cuatro núcleos, un conjunto de potente ARM Cortex A15 de y un conjunto de brazo de potencia bajo la corteza de A7, sólo uno de los cuales puede ser utilizado en cualquier momento. Una elegante solución para el problema de la eficiencia energética que se mencionó anteriormente.

Si bien esto permite que el chip sea más económico, por el cambio a las fuentes más rápido núcleos hambrientos sólo cuando sea necesario, no hay ninguna ventaja de rendimiento sobre un conjunto de chips de cuatro núcleos ARM Cortex A15 estándar. Procesadores Tegra de Nvidia funcionan de una manera similar, el uso de un solo núcleo de baja potencia para tareas de baja intensidad y el de cuatro núcleos sólo cuando sea necesario.

Tecnología ARM Big.little muestra la verdad detrás del Exynos 5 Octa. De lado a lado cuatro núcleos, no un verdadero octo-core.

Como otro ejemplo, echar un vistazo en el mercado de PC en los últimos cinco años. El número de núcleos no se ha aventurado por encima de las cuatro de la corriente principal o de juegos de gama alta de productos, a pesar del hecho de que un Q6600 es ahora más de cinco años de edad. Si usted echa un vistazo a el único producto 8 núcleo completo en el mercado de consumo, el FX-8 gama AMD, lo que realmente funciona mal en comparación con mejores procesadores de cuatro núcleos de Intel diseñados. Incluso los nuevos chips de Intel Haswell no están aumentando el número de núcleos disponible- el mercado de PC ha llegado claramente a una meseta.

¿Por qué es una lucha para empujar pasado cuatro núcleos, así que todas las mentiras en las tuercas y tornillos, es a transistores. De cualquier manera que se mire, un solo núcleo rápido o más lento procesador multi-core tiene que estar formado por un número creciente de transistores, y más transistores significa más calor y más consumo de energía.

Problema 101 con dispositivos de mano, sólo hay una cantidad limitada de energía de la batería y no hay espacio para la refrigeración. Así que es dudoso que una verdadera y ocho chips de núcleo rápido es una solución viable en los teléfonos inteligentes o tabletas, por lo menos en el futuro inmediato.

Mirando hacia el futuro

No me entiendan mal, sin embargo, el Exynos 5 Octa es una increíblemente buena idea para los dispositivos de mano, y es un indicador decente de lo que es probable que verá en el futuro procesadores.

Es dudoso que las próximas mejoras en la tecnología de procesador van a venir desde simplemente golpeando 16 núcleos juntos en un solo chip. Incluso jactancioso que suena 72 GPU núcleo de Nvidia no es innovador. Tarjetas gráficas de gama alta contienen miles de procesadores de flujo, o núcleos de Nvidia como le gusta llamarlos.

En cambio, es más probable que veamos las empresas buscan formas más eficientes para ejecutar sus procesadores, sin dejar de reducir el tamaño de la pastilla de sus fichas para salvar a fuego, y que buscan soluciones ingeniosas, como núcleos intercambiables, con el fin de conservar la energía de donde poder.

Mientras que sin duda ver más procesadores centrales ocho en el futuro, que es poco probable que los chips multi-core en el conocimiento actual.

Para resumir

Por extraño que parezca, no estamos realmente aventurarse en los reinos de lo infinito en el corto plazo, la tecnología no es bastante avanzando tan rápido como el bombo de la comercialización de hacernos creer. Probablemente vamos a necesitar otro gran avance tecnológico y un cambio en la mentalidad tanto de hardware y desarrolladores de software antes de que veamos un gran número de núcleos reales se convierten en la norma.

Aun así, se puede esperar que "8-core" será la palabra de moda comercialización en 2013 y 2014 cuando se trata de teléfonos inteligentes y tabletas. Un término mejor sería probablemente "quad-core dual", pero supongo que eso sería un poco confuso.

Como siempre, ten cuidado con la comercialización del producto, les encanta que los consumidores malinterpretan sus palabras.