Durante treinta años, todos los núcleos de un procesador eran iguales. Ya no. Unos son grandes y rápidos, otros pequeños y eficientes, y en algunos diseños están repartidos en pastillas separadas que se hablan entre sí. Eso cambia cómo se lee una ficha técnica y por qué dos procesadores con los mismos núcleos rinden distinto.
En corto. Contar núcleos ya no dice casi nada. Hay que saber cuántos son grandes, cuántos pequeños y, en los diseños de varias pastillas, cómo se comunican entre ellas, porque eso último tiene un coste en latencia.
Qué es esto. Una explicación, no un análisis con nota. No tengo banco de pruebas para medir esto, así que no hay cifras propias ni puntuación: cada dato lleva su origen al lado. El manual de la casa lo prefiere así antes que inventar un 8,5 para rellenar una rúbrica.
Ficha técnica de los procesadores de núcleos heterogéneos
Núcleos de rendimiento
Grandes, rápidos y con mucha caché
Núcleos de eficiencia
Pequeños, lentos y muy ahorradores
Quién reparte el trabajo
El sistema operativo, con ayuda del procesador
Diseño monolítico
Todo en una sola pastilla
Diseño de chiplets
Varias pastillas comunicadas
Coste de los chiplets
Latencia al pasar de una a otra
Lo que ya no vale
Comparar procesadores contando núcleos
Por qué núcleos distintos
Porque el trabajo de un ordenador no es uniforme. Hay tareas que necesitan terminar cuanto antes y tareas de fondo que sólo tienen que ir avanzando: sincronizar archivos, revisar correo, mantener actualizaciones.
Dedicar un núcleo grande y caliente a comprobar el correo cada minuto es un desperdicio. Los núcleos pequeños hacen ese trabajo consumiendo mucho menos y dejando los grandes libres para lo que corre prisa.
- Núcleo de rendimientoGrande
- Para qué
- Lo que el usuario está esperando
- Consumo
- Alto
- Superficie
- Ocupa mucho en la pastilla
- Núcleo de eficienciaPequeño
- Para qué
- Tareas de fondo y trabajo muy paralelo
- Consumo
- Muy bajo
- Superficie
- Caben varios en el sitio de uno grande
El problema del reparto
Todo esto sólo funciona si alguien decide qué tarea va a qué núcleo, y esa decisión es más difícil de lo que parece: hay que adivinar si un programa está haciendo algo urgente o algo de fondo.
Los procesadores modernos incorporan un componente que observa el comportamiento de cada hilo y aconseja al sistema operativo. Cuando el sistema no lo aprovecha bien —sistemas antiguos, cargas raras—, el resultado es peor que con núcleos homogéneos.
Dónde da problemas. Programas antiguos que fijan su trabajo a un núcleo concreto, y algunos sistemas de protección anticopia de juegos que interpretaron los núcleos pequeños como algo sospechoso. Ambos casos están documentados y se han ido corrigiendo.
Chiplets: varias pastillas en un encapsulado
La otra novedad estructural. En vez de fabricar un chip enorme con todo dentro, se fabrican varias pastillas más pequeñas y se comunican dentro del mismo encapsulado.
Eso abarata mucho la fabricación, porque un defecto arruina una pastilla pequeña y no una grande. Y tiene un coste: pasar datos de una pastilla a otra tarda más que dentro de la misma, y eso se nota en cargas sensibles a la latencia.
- Monolítico. Todo en una pastilla: latencia mínima, fabricación cara.
- Chiplets. Varias pastillas pequeñas: barato de fabricar.
- El coste. Saltar de una a otra tarda más.
- La consecuencia. En juegos, conviene que el trabajo se quede en una.
Cómo leer una ficha ahora
Ya no basta con el número total de núcleos. Hay que mirar cuántos son de rendimiento y cuántos de eficiencia, porque un procesador de dieciséis núcleos puede tener ocho grandes y ocho pequeños, u ocho grandes y nada más.
Y en diseños de varias pastillas, conviene saber cómo están repartidos los núcleos y la caché, porque eso explica diferencias de rendimiento en juegos entre modelos con la misma cuenta total.
- Mira el desglose de núcleos, no el total.
- Para juegos, pesan más los grandes y la caché que la cuenta.
- Para compilar o renderizar, los pequeños sí suman.
- Y comprueba que tu sistema operativo es reciente: el reparto lo hace él.
Preguntas frecuentes
¿Para qué sirven los núcleos pequeños?
Para tareas de fondo y para trabajo muy paralelo. Consumen mucho menos y dejan libres los núcleos grandes para lo que el usuario está esperando.
¿Se puede comparar un procesador por su número de núcleos?
Ya no. Hay que saber cuántos son de rendimiento y cuántos de eficiencia: dieciséis núcleos pueden ser ocho grandes y ocho pequeños, que es algo muy distinto de dieciséis grandes.
¿Qué son los chiplets?
Varias pastillas pequeñas dentro del mismo encapsulado en lugar de un único chip grande. Abarata mucho la fabricación y añade latencia al pasar datos de una a otra.
¿Dan problemas los núcleos heterogéneos?
Con sistemas operativos actuales, no. Los ha habido con programas antiguos que fijan su trabajo a un núcleo concreto y con algunos sistemas anticopia de juegos, y se han ido corrigiendo.
Lo bueno y lo malo
Lo que nos gustó
- Mucho mejor consumo en reposo y en tareas de fondo.
- Más trabajo paralelo en la misma superficie de silicio.
- Los chiplets abaratan procesadores de muchos núcleos.
Lo que no
- La cuenta de núcleos ha dejado de ser comparable.
- El reparto depende del sistema operativo y no siempre acierta.
- Saltar entre pastillas añade latencia en cargas sensibles.
Veredicto: la cuenta de núcleos ha muerto
Durante treinta años, más núcleos significaba más procesador. Hoy dos modelos con la misma cifra pueden ser aparatos distintos, con repartos distintos y comportamientos distintos según lo que hagas.
No es una complicación gratuita: reparte mejor el consumo y abarata la fabricación. Pero obliga a leer la ficha completa en vez de quedarse con el número grande.
De la memoria interna que explica buena parte de esas diferencias, la caché.
Imagen destacada: procesador AMD Ryzen 9 3900X, de diseño con varias pastillas, Wikimedia Commons, licencia CC BY-SA 4.0.
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