Frecuencia de reloj y núcleos ¿bastan para saber el rendimiento de una CPU?

Escrito por Carlos González
Hardware

Con el crecimiento del mercado de los teléfonos inteligentes hemos visto cómo hasta el usuario básico –o prácticamente- ha empezado a interesarse por las especificaciones técnicas de los dispositivos. El hardware es complejo, pero su simplificación –producto del marketing- ha facilitado que los usuarios comprendan el rendimiento posible de los dispositivos en base a ciertas cifras relativas, por ejemplo, a la CPU. Respecto a esta, la CPU, suele ofrecerse la frecuencia de reloj y núcleos, pero ¿determinan estos datos el rendimiento?

En la caja de la gran mayoría de los móviles que se venden hoy, detrás –o a un lado-, aparecen los detalles de la CPU, sus especificaciones técnicas, con datos como la frecuencia de reloj y núcleos. Y con esto, fabricantes dan a entender que podemos conocer su rendimiento frente a las especificaciones técnicas de otro dispositivo, y los usuarios así lo creen –la mayoría-. Pero ¿realmente podemos saber el rendimiento de una CPU conociendo estos datos? Es decir ¿es suficiente con saber la frecuencia de reloj de una CPU, y sus núcleos, para conocer su rendimiento? No.

Además de la frecuencia de reloj y los núcleos, la circuitería o el algoritmo de paralelización de instrucciones -entre otros-, son factores que determinan el rendimiento real y la eficiencia de una CPU.

Frecuencia de reloj y núcleos ¿depende de estos datos el rendimiento de una CPU?

Hay muchos más datos que deberíamos saber para poder conocer el rendimiento de una CPU realmente, pero como decíamos, estos dos son los que más visibilidad dan los fabricantes de teléfonos inteligentes. Lo primero que debemos conocer es que de la frecuencia de reloj depende la velocidad para ejecutar una instrucción, y que de los núcleos del mismo depende la capacidad máxima de paralelización de instrucciones. Es decir, que si tenemos dos núcleos podremos hacer una ejecución paralela de dos instrucciones, y con cuatro núcleos cargarán dos instrucciones de forma paralela, a priori.

Pero el problema es que hay instrucciones secuenciales e intrucciones paralelas, y las secuenciales no siempre se pueden paralelizar. Quiere decirse que para una misma ‘orden completa’, las varias instrucciones puede que sean paralelizables, o no, y en caso negativo sólo aprovecharíamos el rendimiento de un ‘core’ o núcleo. Y en esta tarea de paralelización, siempre que sea posible, para el rendimiento real entran en juego otros factores como el propio algoritmo de paralelización que dictamina con qué eficiencia se posicionan en cola las siguientes instrucciones para ser ejecutadas.

Fuente > ADSLZone

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  • Fernand0

    Demasiadas chorradas, yo simplemente me veo el benchmark de turno para percatarte de como un procesador de 2ghz hace pedazos a otro de 4ghz “sospechosamente” económico incluso siendo estos del mismo fabricante. Ghz y núcleos, hace mucho esos términos dejaron de tener algún sentido para mi.

  • nova6k0

    Una cosa que no se menciona mucho y puede ser la gran diferencia entre un procesador con la misma frecuencia de reloj y mismos núcleos es la caché de primero, segundo nivel y de tercer nivel. Y para entender como funcionan, imaginemos lo siguiente.

    Tenemos una tienda (el procesador) y dentro de esta el almacén (caché L1 o de primer nivel) esto nos hace poder vender productos de manera fácil a los clientes (procesamiento de datos). Ahora imaginemos que muy cerca de nuestro almacén de la tienda, tenemos otro más grande (caché L2 o de nivel 2) esto nos permite coger muchos productos y llevarlos a nuestro almacen de la tienda, para que sea más fácil venderlos. En vez de tener que ir a nuestro almacen principal (memoria RAM) que está muchísimo más lejos. Es más, imaginemos que tenemos nuestro segundo almacen vacío, pero que tenemos otro muy cerca de este donde pasamos productos de este tercero (caché de nivel 3 o L3) al segundo (L2).

    Pués esto agiliza en general el procesamiento de los datos de un procesador. En realidad la caché de tercer nivel o L3 cuando existe, almacena datos, de tal forma que estos generen una copia en la caché L2 o de nivel 2. Eso sí L3 es más lenta que L2, pero siempre más rápida que la memoria principal o RAM.

    Además la propia disposición de los núcleos, respecto a las cachés, memorias intermedias,… es muy importante. Porque por ejemplo uno de los fallos que tuvo AMD con sus procesadores Ryzen (arquitectura Zen) es que no todos los núcleos están a la misma distancia de estas memorias intermedias, lo que produce una serie de latencias, dependiendo que núcleo se use y que caché o memoria intermedia se use, por eso la propia disposición de los elementos de un circuito es clave para mejorar o empeorar el rendimiento, e incluso el consumo, de este.

    Acabando y resumiendo, en un procesador con el mismo número de núcleos y la misma frecuencia de reloj, además de la propia disposición u organización de estos núcleos, cuanto mayor sean sus cachés, especialmente de segundo y tercer nivel (L2 y L3 respectivamente) mucho más rendimiento tendrá este.

    Salu2