Características Esenciales del Procesador: Socket, IPC, Núcleos y Comparativa Intel vs AMD

Componentes y Características Clave del Procesador (CPU)

Zócalo o Socket

Es la estructura donde se conecta el procesador a la placa base. Existen varios formatos, por lo que es muy importante fijarse en que el diseño del procesador coincida con el del zócalo de la placa.

Como ya hemos estudiado, en función del microprocesador —dependiendo de su fabricante, serie, tipo, gama y modelo— su socket será uno u otro. Esto supone que deberemos montarlo en una placa base orientada a ese zócalo y que lo soporte (esta compatibilidad viene determinada por el chipset de la placa base).

Por tanto, es importante considerar conjuntamente qué procesador puede interesarnos y qué placa base compatible sería la adecuada para montarlo. En definitiva, el zócalo determina el procesador físicamente, y el chipset lo determina lógicamente.

Comparativa de Fabricantes: Intel vs. AMD

Intel

• Costo: Generalmente más caro.
• Rendimiento Matemático: Posee dos procesadores matemáticos, lo cual le confiere una gran rapidez en cálculos, aunque la velocidad base del procesador sea la misma. Suelen ser bastante rápidos.
• Calidad: Intel es superior en cuestión de calidad general del producto.

AMD

• Costo: Más económico.
• Rendimiento Gráfico: Cuenta con un procesador matemático y uno gráfico, lo que lo hace más adecuado para gráficos, juegos y vídeos.
• Consideración Térmica: AMD tiene la fama de "recalentar mucho", por ello los sistemas de ventilación (ventiladores) suelen ser más robustos.

IPC (Instrucciones por Ciclo de Reloj)

El IPC (Instrucciones por Ciclo de Reloj) determina la cantidad de instrucciones que es capaz de ejecutar el procesador por cada ciclo de reloj. Obviamente, a mayor IPC, mayor rendimiento del procesador.

El IPC marca la diferencia cuando encontramos que unos procesadores rinden más que otros, aunque estos estén trabajando a una misma frecuencia y con el mismo número de núcleos.

Arquitectura y Frecuencia de Funcionamiento

Componentes Lógicos del Microprocesador

Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por:

• Varios registros.
• Una unidad de control.
• Una unidad aritmético lógica (ALU).
• Una unidad de coma flotante (dependiendo del procesador).

Fases de Ejecución de Instrucciones

El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:

1. Prefetch: Prelectura de la instrucción desde la memoria principal.
2. Fetch: Envío de la instrucción al decodificador.
3. Decodificación: Determinar qué instrucción es y, por tanto, qué se debe hacer.
4. Lectura de operandos (si los hay).
5. Ejecución: Lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
6. Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.

Frecuencia del Reloj

Cuanto más rápida sea la frecuencia de reloj, los cálculos de las instrucciones y la lectura de datos por parte del procesador se ejecutarán con mayor velocidad.

Las prestaciones dependen cada vez menos de la frecuencia de funcionamiento gracias a los grandes avances que se van produciendo en los diseños de la arquitectura del procesador y sus características, aunque la frecuencia sigue siendo un punto bastante importante.

Número de Núcleos

Los núcleos son las unidades que leen y ejecutan instrucciones de programas. Contar con más núcleos puede incrementar sensiblemente el rendimiento y la velocidad con que ejecutamos algunos programas.

Sin embargo, el aprovechamiento de los núcleos depende del software que ejecutemos, así como del Sistema Operativo (S.O.) bajo el cual corra ese software. Para ser aprovechados eficientemente, el software y el S.O. deben hacer un uso eficiente de los núcleos disponibles.

Multi-Threading (Multihilado)

El multihilado consiste en ejecutar varios hilos de ejecución simultáneamente (también conocidos como hebras o subprocesos) y hacerlo de manera eficiente, de modo que se aprovecha la capacidad de multitarea entre múltiples hilos o programas.

Hyper-Threading (Tecnología Intel)

Consiste en simular dos procesadores lógicos dentro de un único procesador físico. El resultado es una mejora de rendimiento del procesador. De esta forma, un solo núcleo puede ejecutar dos hilos de proceso de forma simultánea.