¿Alguna vez se han preguntado qué son los núcleos, frecuencia y memoria caché dentro de un procesador? y ¿Para qué me sirve saber estos datos al comprar un dispositivo electrónico?
Hasta hace unos años el término procesador (CPU por sus siglas en inglés Central Processing Unit) solo estaba asociado a ordenadores como computadoras de escritorio o laptops; pero en la actualidad cualquier dispositivo inteligente como smartphones, tablets, smart TVs, consolas de videojuegos, autos y cualquier objeto electrónico programable que ejecute operaciones básicas y lógicas contienen un procesador en su interior.
El CPU es el encargado de realizar el procesamiento de la información, así como ejecutar las instrucciones existentes en los dispositivos electrónicos. Aunque el término se utiliza desde principios de los años 60 en la industria de la informática, hoy en día es habitual ver esta información en aparadores y tiendas donde se venden equipos electrónicos.
En el mercado existen numerosos fabricantes de procesadores como Intel, Qualcomm, AMD, Samsung, Huawei, por mencionar algunos. Todas estas marcas, independientemente del modelo y el fabricante, en sus especificaciones describen el número de núcleos “#. of CPU Cores”, número de hilos “# of Threads”, frecuencia de reloj y memoria caché.
Desde sus inicios los primeros procesadores fueron diseñados con un núcleo “Core” el cual es simplemente un CPU dentro de un circuito integrado o chip.
Físicamente, no es más que un encapsulado de silicio. Este único CPU se encarga de procesar y ejecutar todas las instrucciones y solo es capaz de realizar una tarea a la vez.
Este proceso es llamado ciclo de instrucción y se puede resumir en: buscar, decodificar, ejecutar y escribir.
Con el avance de la tecnología fueron evolucionando los procesos de fabricación y surgieron procesadores con dos núcleos encapsulados en el mismo chip funcionando totalmente independientes uno de otro, haciendo que los ordenadores mejoren notablemente el rendimiento y velocidad de procesamiento.
Así que con un procesador de un núcleo puedes realizar una tarea a la vez como navegar en internet y con un procesador de dos núcleos podrás realizar dos tareas simultáneamente como navegar en internet y extraer un archivo.
Dependiendo de la cantidad de núcleos, un procesador podrá ejecutar una mayor cantidad de tareas. Actualmente podemos encontrar en el mercado procesadores de dos, tres, cuatro, ocho, doce, dieciséis y hasta treinta y dos núcleos.
Dentro del campo de la informática, el término hilo o “thread” se refiere a la capacidad de un procesador para realizar varias tareas simultáneas.
Los hilos ayudan al procesador a administrar cada una de las tareas que un CPU realiza. El núcleo realiza las tareas y los hilos las administran, los hilos en un procesador existen a nivel de software y dividen las tareas en segmentos, de modo que el CPU va alternando la ejecución de estos segmentos para que parezca que ambos se ejecutan al mismo tiempo.
De este modo para el usuario parece como si el ordenador estuviera realizando diferentes tareas simultáneamente. Es importante no confundir los dos términos: hilos y núcleos que, aunque se relacionan en el funcionamiento del procesador, se diferencian en que los hilos son creados a nivel de software y el núcleo es el procesador físico.
Frecuentemente podemos encontrar dos hilos por cada núcleo en un procesador, así que en procesadores de dos núcleos encontrarás cuatro hilos, en uno de cuatro núcleos habrá ocho hilos y así sucesivamente, pero esto no significa que haya el doble de procesadores.
Por otra parte, algunos fabricantes hacen referencia al número de subprocesos que puede manejar el procesador para referirse al número de hilos.
Determinar el rendimiento real de un procesador no es fácil ya que este valor depende principalmente de tres factores: Instrucciones por ciclo, frecuencia de reloj y compilador. De estos factores, el fabricante solo suele indicar la frecuencia de reloj, que aunque no determina el rendimiento neto si es un parámetro que podemos tomar en cuenta.
La frecuencia de trabajo en un procesador está medida en hertz. Un hertz es simplemente el número de repeticiones de un suceso por unidad de tiempo.
Todos los procesadores en su interior contiene un oscilador o “reloj” que genera un pulso eléctrico y cada repetición de pulso es un ciclo. Este reloj determina la velocidad de trabajo normal del CPU, por lo tanto, si un procesador marca 2.5KHz, 2.5MHz ó 2.5GHz el procesador trabaja a 2,500, 2.5 millones ó 2.5 billones de ciclos por segundo.
Es importante conocer que si dos procesadores de diferentes tecnologías trabajan a la misma frecuencia no tendrán el mismo rendimiento, esto dependerá de los tres factores mencionados anteriormente.
Otro parámetro que frecuentemente vemos en los procesadores es la memoria caché. Existen tre tipos de memoria caché dentro de un procesador: nivel 1 (L1), nivel 2 (L2) y nivel 3 (L3).
Básicamente estas memorias reducen los procesos de lectura y escritura para que las aplicaciones funcionen más rápido. Cada una de ellas tienen diferentes tamaños y regularmente el valor que se muestra en las especificaciones, al hacer la compra de un dispositivo, es valor de la memoria nivel 3 que es la más grande y suele comprender entre 4 y 64MB.
Antes de tomar una decisión en la compra o renovación de un dispositivo electrónico debemos tener bien claro cual va hacer el uso que le daremos, por ejemplo, para un usuario que solo necesita navegar en internet, trabajar con documentos de office, comprimir y descomprimir archivos, enviar correos electrónicos, descargar archivos, ver imágenes y reproducir audio y video; un procesador de dos núcleos, dos hilos, con 2 MB de caché y frecuencia base de 2.5 GHz cubre perfectamente estas necesidades, ya que la mayoría de estos programas no están diseñados para trabajar con procesadores de más de un núcleo.
Esta es la razón por la que los usuarios muchas veces no ven diferencia en el rendimiento de sus equipos, aun teniendo procesadores de dos o más núcleos. Para un usuario más avanzado, que pretenda instalar videojuegos o programas para realizar edición de audio y video, un procesador de 4 núcleos con 8 hilos, 8 MB de caché y frecuencia de 2.5 o 3.0 GHz puede cumplir muy bien con estas necesidades.
Por todo lo anterior, ahora tendremos una referencia más clara de lo que es un procesador y podremos entender sus datos técnicos básicos por lo tanto, cuando veamos modelos como Intel Core i3, i5, i7 o un AMD Rayzen 3,5,7 con toda seguridad entenderemos los valores asociados al procesador y poder elegir mejor el dispositivo que deseamos comprar pero debemos entender que aunque el procesador es parte muy importante en un dispositivo hay muchas otras características independientes al procesador que también se deben revisar.
Si deseas conocer más para tomar una buena decisión a la hora de comprar, sigue pendiente de nuestras notas semanales.
Fuente: La Jornada
Heriberto Torres Moreno, Julio César López Romero y Efraín Lugo Sepúlveda, docentes del campus Caborca y coordinadores del seminario, coincidieron que uno de los objetivos de esta actividad es estimular a los estudiantes de licenciatura a participar en proyectos de investigación.
