Lo que hemos hecho, a modo de experimento, es usar cuatro plataformas: AMD Ryzen 7 4700U (portátil), Intel Core i9-10900K (sobremesa), Intel Core i7-11700KF (sobremesa) e Intel Core i7-10750H (portátil). El TDP máximo nominal del AMD Ryzen 7 4700U es de 25W. Para Intel, el Core i7-10750H tiene un TDP de 45W. Para los sobremesas tenemos un TDP de 125W. También tenemos un AMD Ryzen 9 5900HX dentro del repertorio de pruebas con un TDP de 54W.
Para cada una de estas plataformas, usando herramientas como Intel Xtreme Tuning Ultility para Intel y herramientas similares para AMD como Ryzen Controller, hemos pasado las pruebas de rendimiento Cinebench R20 y R23 tanto en single core como multi core limitando el consumo del procesador en lo que a Vatios se refiere, yendo de 5W a 130W o incluso más, y anotando el rendimiento de cada plataforma con esa limitación en los Vatios. De este modo vemos, para cada salto de límite de potencia, cuál es el rendimiento que obtenemos a partir de la arquitectura exclusivamente sin recurrir a overclocking o velocidades turbo.
Foto: Intel Xtreme Tuning Utility (XTU)
Foto: Ryzen Controller
Como puedes ver, es un planteamiento sencillo. Pero, los resultados de esta prueba reflejan en cierto modo las interioridades de las arquitecturas de Intel y AMD y muestran, hasta cierto punto, los secretos de ambos fabricantes y ponen de manifiesto fortalezas y debilidades, especialmente por parte de Intel en lo que a eficiencia se refiere, aunque pone en valor la habilidad de Intel para amortizar una arquitectura con tantos años a la espalda. No es que la solución de Intel sea mala realmente. Es una forma ingeniosa y efectiva de sacar partido a una arquitectura. Es como hacer que un motor antiguo vaya más rápido usando “acelerones” controladamente sin que pongan en peligro el motor.
El análisis de estos resultados se antoja más complejo de lo que podría parecer. De momento daremos una explicación rápida para lo que las gráficas exponen, que, a primera vista, está alineada con el comportamiento de las más recientes arquitecturas de Intel, donde el rendimiento depende más de los Megahercios que de la arquitectura propiamente dicha.
Sería interesante examinar las velocidades de reloj para cada límite de potencia, aunque dejamos este análisis para un posible artículo futuro.
Los resultados
Las gráficas obtenidas, tanto en single core como en multi core muestran un comportamiento diferente para Intel y AMD. Hemos puesto en color rojo a los procesadores de AMD, dos CPUs para portátiles, de series U y H, de generaciones 4000 y 5000. Para Intel, hemos usado colores azules para que sea más fácilmente diferenciarlos de AMD.
Lo que podemos apreciar en primer lugar es un comportamiento lineal en los procesadores AMD con Vatios limitados. Mientras que los procesadores Intel, tanto sobremesa como portátiles, consumen un mínimo de 8 – 10 W aunque seleccionemos un límite de potencia menor, los AMD escalan a partir de 5W. Esto puede ser debido a un consumo más elevado por la parte “uncore” de los procesadores Intel.
En la gráfica de rendimiento en procesadores portátiles Ryzen 7 4700U, Ryzen 9 5900HX y Core i7-10750KH podemos verlo con detalle. En el eje horizontal están los Vatios (5, 6, 8 ,10, etcétera) y en el vertical el resultado de rendimiento para cada prueba realizada indicada en el título junto con la descripción del modo multi core o single core. Todas las gráficas responden al mismo patrón, aunque varía el rango en Vatios. Así, para las pruebas single core, no pasamos de los 50W porque el resultado se mantiene constante para un único core a partir de valores de potencia inferiores definidos básicamente por el valor máximo de Megahercios que pueden manejar los cores individuales.
Además, el rendimiento a igualdad de Vatios es mucho mejor en los procesadores AMD, tanto de las series U como de las series H. Este mejor rendimiento es más evidente en portátiles que en equipos de sobremesa, tanto para multi core como single core. A la vista de estos resultados, estamos ante una arquitectura muy bien implementada por parte de AMD tanto para Cores Zen 2 como Zen 3. Extrañamente, para bajos límites de potencia, el Ryzen 7 4700U es mejor que el Ryzen 9 5900HX, que empieza a tomar ventaja cuando se supera el TDP del procesador Ryzen 7 4700U, que es de 15 – 25W.
En la gráfica solo para portátiles con pruebas multicore, vemos cómo AMD hace un uso mejor de los Vatios para cada valor de límite de potencia. El TDP de 25W del Ryzen 7 4700U se ve en la gráfica sin más que observar que a partir de los 25W, el rendimiento no aumenta, al entrar en corte térmico. Para el Ryzen 9 5900HX, con un TDP de 54W, el rendimiento deja de aumentar también al entrar en corte térmico a partir de los 50 – 55W. El procesador Intel Core i7-10750KH tiene un TDP de 45W, y el rendimiento deja de crecer a los 60W aproximadamente. El portátil permite que el procesador haga uso del límite de potencia de 60W.
En el caso de incluir los procesadores de sobremesa de Intel, podemos jugar con límites de potencia que llegan hasta los 180W o 200W en el caso de los procesadores Intel de 11th Gen Rocket Lake como el Core i7-11700KF. Como podemos ver, los Rocket Lake son mejores que los Comet Lake, pero no tanto como para superar a los AMD, que están por encima hasta que se llega a los respectivos TDPs nominales, cuando el rendimiento deja de crecer con los Vatios. Los equipos de sobremesa Comet Lake y Rocket Lake. En multi core, los 10 cores del Core i9-10900K permiten ir por delante de los 8 cores del Core i7-11700KF. En single core, los Rocket Lake son mejores que los Comet Lake, pero solo cuando el procesador puede usar el máximo de vatios y los procesadores de AMD han superado su TDP nominal.
En las pruebas también vemos cómo Intel escala rendimiento muy por encima del TDP nominal de 125W para los Core i7 y Core i9 de sobremesa, llegando a los 190W. En las pruebas no teníamos un procesador AMD Ryzen para escritorio por lo que no hemos podido comparar cómo escala el rendimiento con los límites de potencia. Recuerda que Intel define un TDP para los procesadores, pero se pueden modificar los límites de potencia efectiva que usan, que en las últimas generaciones es un límite de potencia (PL o Power Limit) ilimitado incluso, dejando en manos del corte por temperatura el límite de rendimiento de la CPU. Es decir, dependemos de que un equipo tenga un buen sistema de refrigeración para sacar más partido a los procesadores.
El patrón se repite para las pruebas con Cinebench R20, donde AMD vuelve a destacar sobre Intel, especialmente con el Ryzen 9 5900HX. Solo para límites de potencia elevados Intel es capaz de mantener el tipo o superar a AMD. En single core, de nuevo, Intel depende fuertemente de "tirar" de Vatios para posicionarse en los rendimientos que caracterizan a los procesadores de 10th y 11th Gen. En single core también depende de los límites de potencia para conseguir posicionarse por delante.
