La unidad central de procesamiento (CPU) en su computadora hace el trabajo computacional, ejecutando programas, básicamente. Pero las CPU modernas ofrecen características como múltiples núcleos e hyper-threading. Algunas PC incluso usan múltiples CPU. Estamos aquí para ayudar a resolverlo todo.

La velocidad de reloj para una CPU solía ser suficiente al comparar el rendimiento. Las cosas ya no son tan simples. Una CPU que ofrece múltiples núcleos o hyper-threading puede funcionar significativamente mejor que una CPU de un solo núcleo de la misma velocidad que no cuenta con hyper-threading. Y las PC con múltiples CPU pueden tener una ventaja aún mayor. Todas estas características están diseñadas para permitir que las PC ejecuten más fácilmente múltiples procesos al mismo tiempo, lo que aumenta su rendimiento cuando realiza múltiples tareas o bajo las demandas de aplicaciones potentes como codificadores de video y juegos modernos. Entonces, echemos un vistazo a cada una de estas características y lo que podrían significar para usted.

Hyper-Threading

Hyper-threading fue el primer intento de Intel de llevar la computación paralela a las PC de consumo. Debutó en CPU de escritorio con el Pentium 4 HT en 2002. Los Pentium 4 de la época presentaban un solo núcleo de CPU, por lo que realmente solo podía realizar una tarea a la vez, incluso si podía cambiar entre tareas lo suficientemente rápido como para que pareciera multitarea. Hyper-threading intentó compensar eso.

Un solo núcleo de CPU físico con hyper-threading aparece como dos CPU lógicas para un sistema operativo. La CPU sigue siendo una sola CPU, por lo que es un poco tramposo. Mientras que el sistema operativo ve dos CPU para cada núcleo, el hardware de la CPU real solo tiene un único conjunto de recursos de ejecución para cada núcleo. La CPU finge que tiene más núcleos de los que tiene, y utiliza su propia lógica para acelerar la ejecución del programa. En otras palabras, el sistema operativo es engañado para ver dos CPU para cada núcleo de CPU real.

Hyper-threading permite que los dos núcleos lógicos de CPU compartan recursos de ejecución física. Esto puede acelerar un poco las cosas: si una CPU virtual está estancada y esperando, la otra CPU virtual puede tomar prestados sus recursos de ejecución. Hyper-threading puede ayudar a acelerar su sistema, pero no es tan bueno como tener núcleos adicionales reales.

Afortunadamente, el hyper-threading es ahora una “ventaja”. Mientras que los procesadores de consumo originales con hyper-threading solo tenían un solo núcleo que se hacía pasar por múltiples núcleos, las CPU Intel modernas ahora tienen múltiples núcleos y tecnología hyper-threading. Su CPU de doble núcleo con hyper-threading aparece como cuatro núcleos para su sistema operativo, mientras que su CPU de cuatro núcleos con hyper-threading aparece como ocho núcleos. Hyper-threading no es un sustituto de núcleos adicionales, pero una CPU de doble núcleo con hyper-threading debería funcionar mejor que una CPU de doble núcleo sin hyper-threading.

Múltiples núcleos

Originalmente, las CPU tenían un solo núcleo. Eso significaba que la CPU física tenía una sola unidad central de procesamiento. Para aumentar el rendimiento, los fabricantes agregan “núcleos” adicionales o unidades centrales de procesamiento. Una CPU de doble núcleo tiene dos unidades centrales de procesamiento, por lo que aparece al sistema operativo como dos CPU. Una CPU con dos núcleos, por ejemplo, podría ejecutar dos procesos diferentes al mismo tiempo. Esto acelera su sistema, porque su computadora puede hacer varias cosas a la vez.

A diferencia del hyper-threading, no hay trucos aquí: una CPU de doble núcleo literalmente tiene dos unidades de procesamiento centrales en el chip de la CPU. Una CPU de cuatro núcleos tiene cuatro unidades de procesamiento centrales, una CPU de ocho núcleos tiene ocho unidades de procesamiento centrales, y así sucesivamente.

Esto ayuda a mejorar drásticamente el rendimiento al tiempo que mantiene la unidad de CPU física pequeña para que quepa en un solo zócalo. Solo necesita haber un solo zócalo de CPU con una sola unidad de CPU insertada en él, no cuatro zócalos de CPU diferentes con cuatro CPU diferentes, cada uno con su propia alimentación, refrigeración y otro hardware. Hay menos latencia porque los núcleos pueden comunicarse más rápidamente, ya que todos están en el mismo chip.

El Administrador de tareas de Windows muestra esto bastante bien. Aquí, por ejemplo, puede ver que este sistema tiene una CPU real (socket) y cuatro núcleos. Hyperthreading hace que cada núcleo parezca dos CPU para el sistema operativo, por lo que muestra 8 procesadores lógicos.

Múltiples CPU

La mayoría de las computadoras solo tienen una sola CPU. Esa sola CPU puede tener varios núcleos o tecnología hyper-threading, pero sigue siendo solo una unidad de CPU física insertada en un solo zócalo de CPU en la placa base.

Antes de que aparecieron las CPU de hyper-threading y multinócleo, las personas intentaron agregar potencia de procesamiento adicional a las computadoras agregando CPU adicionales. Esto requiere una placa base con varios zócalos de CPU. La placa base también necesita hardware adicional para conectar esos zócalos de CPU a la RAM y otros recursos. Hay una gran cantidad de gastos generales en este tipo de configuración. Hay latencia adicional si las CPU necesitan comunicarse entre sí, los sistemas con múltiples CPU consumen más energía y la placa base necesita más zócalos y hardware.

Los sistemas con múltiples CPU no son muy comunes entre las PC de usuarios domésticos hoy en día. Incluso un escritorio de juegos de alta potencia con múltiples tarjetas gráficas generalmente solo tendrá una sola CPU. Encontrará múltiples sistemas de CPU entre supercomputadoras, servidores y sistemas similares de gama alta que necesitan tanta potencia de cálculo de números como puedan obtener.

Cuantas más CPU o núcleos tenga una computadora, más cosas puede hacer a la vez, lo que ayuda a mejorar el rendimiento en la mayoría de las tareas. La mayoría de las computadoras ahora tienen CPU con múltiples núcleos, la opción más eficiente que hemos discutido. Incluso encontrará CPU con múltiples núcleos en teléfonos inteligentes y tabletas modernas. Las CPU de Intel también cuentan con hyper-threading, lo cual es una especie de ventaja. Algunas computadoras que necesitan una gran cantidad de potencia de CPU pueden tener varias CPU, pero es mucho menos eficiente de lo que parece.

Crédito de la imagen: lungstruck en Flickr, Mike Babcock en Flickr, DeclanTM en Flickr