En este breve artículo vamos a ilustrar con unos datos rápidos una circunstancia que está presente en los procesadores Intel Core basados en la arquitectura Skylake, que es, básicamente, la que encontramos en todos los procesadores de Intel, de un modo u otro, hasta Rocket Lake-S. Con Alder Lake, veremos qué cambios en la arquitectura introduce Intel, pero hasta ahora, con cada “nueva” generación desde Skylake, Intel ha trabajado más en la forma de “tirar de Vatios” que de desarrollar una arquitectura realmente nueva con un IPC realmente mayor.
Los motivos pueden ser de muy diferente índole. Quizá los problemas con las tecnologías de fabricación hayan motivado que Intel se quedase con básicamente la misma arquitectura: la arquitectura y la tecnología de fabricación van de la mano en muchos casos. Fabricar un procesador no es tan fácil como diseñar una nueva arquitectura sobre el papel y convertirla en circuitos físicos sobre una oblea de silicio.
De hecho, pasar la arquitectura Tiger Lake (diseñada para 10 nm) a los 14 nm de los Rocket Lake ha supuesto varios “sacrificios”. Rocket Lake combina cores Sunny Cove de Ice Lake (10 nm), con los gráficos Intel Xe de los Tiger Lake. Los cores de los Rocket Lake-S son los Cypress Cove. Vamos, que hay una estrecha relación entre la arquitectura y la tecnología de fabricación.
Foto: chip AMD Ryzen. Fuente AMD
Si a estas alturas, seguir la evolución de las generaciones Intel Core estás hecho un lío, es normal. Es el resultado de una Intel estirando una tecnología al máximo, que es Skylake, y estirando también la tecnología de fabricación de 14 nm asociada a Skylake, con tantos “+” como puedas imaginar (14 nm+, 14 nm++, etcétera). No hay nada malo en ello, pero tiene un efecto colateral interesante: el aumento de rendimiento de los procesadores de Intel se basa más en usar más Vatios que en evolucionar la arquitectura. La cuestión es más evidente en equipos portátiles que en los de sobremesa, pero está presente tanto en los procesadores de sobremesa como en los portátiles.
Cuando decimos que “tira de Vatios”, nos referimos a que Intel, para aumentar el rendimiento, aumenta la frecuencia de reloj por encima de los valores de frecuencia asociados al TDP nominal. Es decir: la frecuencia base de los procesadores es la que se asocia al TDP nominal de la CPU. Cuando se usan frecuencias “boost”, los Vatios consumidos están por encima del TDP nominal. Estos “acelerones” son los que Intel ha ido integrando en la arquitectura a través de tecnologías que permiten pasar de velocidades nominales a velocidades “boost” de un modo progresivamente más rápido y sin riesgos para la integridad de los chips, haciendo que el tiempo que se está en esos valores “turbo” y esos Vatios extra dependa del sistema de refrigeración, retrasando el momento en el que la temperatura supera los valores “peligrosos”.
En última instancia, lo que debería ocuparnos es el rendimiento sin importarnos mucho cómo se consigue. Aunque esta premisa es válida si por el camino no hay que dejarse aspectos como la autonomía en los portátiles. O el consumo energético en los equipos de sobremesa, o el ruido proveniente de la ventilación, o el calentamiento de los equipos, especialmente de los laptops. O el propio rendimiento si el calentamiento hace que los procesadores entren en “corte” o “throttling” antes de que se pueda aprovechar el rendimiento “boost”.
Foto: chip Intel Coment Lake. Fuente Intel
Intel ha conseguido “estirar” una arquitectura hasta límites inusitados, pero eso hace que tenga que resolver cuestiones de índole electrónica como la gestión de los amperios y la refrigeración y el control dinámico de las frecuencias de reloj. Veremos que, cuando hay margen termodinámico suficiente (equipos de sobremesa), Intel hace “magia” con los límites de potencia. Cuando los límites de potencia los impone el propio equipo (portátil), la cuestión se complica.
