Intel y AMD están compitiendo de nuevo por ganarse el favor de los compradores de PCs. AMD con su microarquitectura Zen, que debutó allá en 2017, con un recorrido que ha hecho que ya hayamos sido testigos de cuatro generaciones completas más los respectivos “refresh”. Intel, con su microarquitectura Intel Core, que ya ha llegado a la 13ª generación, Raptor Lake, tras su debut en 2006.
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El rendimiento ha sido la métrica principal durante todos estos años, donde las variables que entraban en juego eran básicamente los Megahercios a los que funcionaban los cores de los procesadores, así como los Vatios de su TDP. El funcionamiento de los procesadores era básicamente “a piñón fijo”, de modo que, o bien estaban en reposo, o bien funcionando a todo lo que daban, con algunos pasos intermedios como mucho, para regular de un modo bastante simple el consumo de energía y la temperatura. La tecnología SpeedStep de Intel iba en aquella dirección allá por el año 2005 cuando se introdujo. La Cool’n Quiet de AMD también iba por ese camino allá en 2002, o la Turbo Core, también de AMD, allá por 2010. Intel mejoraría SpeedStep en 2015 con Speed Shift. El objetivo era reducir el tiempo necesario para realizar los cambios dinámicos en frecuencia y voltaje, de modo que esos cambios no afectaran significativamente al rendimiento.
Foto: con Speed Shift, Intel mejoraba SpeedStep en tiempo invertido en los cambios de frecuencia y voltaje, al tiempo que mejoraba también la eficiencia en los Intel Core de 6ª generación
Con el tiempo, Intel se quedó esencialmente sola en el mercado de los procesadores de alto rendimiento y para portátiles, en tanto en cuanto AMD no supo dar continuidad a la arquitectura de los procesadores Athlon, especialmente en el segmento portátil. Intel, sin embargo, sí tenía una arquitectura capaz de ofrecer buen rendimiento en un amplio abanico de potencias, tanto las más comedidas de los portátiles, como las más ambiciosas de los equipos de escritorio.
En busca de la eficiencia
Intel, posiblemente se “vino arriba” como se suele decir y trató de llevar la arquitectura x86 a los smartphones y tabletas. Concretamente, en el caso de las tabletas, a la Microsoft Surface RT, donde, posiblemente, Microsoft contara como primera opción con una supuestamente posible CPU con un TDP menor de 20W y rendimiento suficiente para mover Windows 8.1 allá por el año 2012. Finalmente, la Surface RT vino con CPU y GPU de NVIDIA, la NVIDIA Tegra 3, lo cual obligaría a Microsoft a crear una edición de Windows 8.1 compilada contra la arquitectura ARM, lo cual fue poco menos que un desastre.
Intel trató en vano de llevar la arquitectura x86 a los móviles con procesadores basados en la arquitectura de los Intel Atom, pero el funcionamiento con pocos Vatios no llegó a ser nunca especialmente bueno. El problema con la arquitectura Intel Core es que, cuando se reduce la velocidad en Megahercios y el voltaje del procesador por debajo de ciertos valores (menos Vatios), el rendimiento cae de forma exponencial. Al contrario, la arquitectura de Intel se beneficia de frecuencias altas y voltajes altos (más Vatios).
AMD, con la arquitectura Zen, ha llegado algo tarde, pero parece que con unos mejores argumentos para llegar a frecuencias y voltajes comedidos con un rendimiento óptimo. Es decir, para funcionar bien con “presupuestos” de Vatios modestos. De hecho, AMD ha pasado “un poco de largo” por los portátiles con sus procesadores Zen hasta la llegada de los Zen 4000, pisando el acelerador en los Ryzen 5000 y Ryzen 7000, con una presencia progresivamente más importante en equipos portátiles. Y con una presencia relevante en algunos nichos, como el de las consolas gaming portátiles x86, como la Steam Deck.
Foto: Con Gracemont, Intel ha mejorado la arquitectura de los procesadores Atom, acercándola a la arquitectura Core, aunque sin llegar a su rendimiento, claro está.
El ingrediente clave aquí, por tanto, no es el rendimiento ni la frecuencia, sino la eficiencia energética. Es decir, obtener el máximo rendimiento posible a partir del mínimo de Vatios disponibles. Y no solo en la parte de la CPU, sino también de la GPU, al no ser posible usar una GPU dedicada cuando los dispositivos tienen que reducir los Vatios consumidos al máximo.
Midiendo la eficiencia: cómo lo hacemos
Para evaluar la eficiencia de las arquitecturas de Intel y AMD, hemos tomado sendos procesadores con un TDP “oficial” de 45W. En el caso de Intel utilizaremos un Intel Core i9-12900H Alder Lake-H, con arquitectura híbrida de 20 cores lógicos y 14 físicos (6P + 8E). En el caso del procesador de AMD, tenemos un Ryzen 7 6800H “Rembrandt” con 8 cores y 16 hilos y microarquitectura Zen 3+.
En ambos casos tenemos gráficos integrados. Para Intel, tenemos los gráficos integrados Iris Xe G7 con 96 Unidades de Ejecución (UEs) y arquitectura Xe Gen12. Y, para AMD, los AMD Radeon 680M con 12 cores gráficos RDNA2 (768 shaders)
Los equipos que emplearemos son sendos ASUS, el ASUS TUF Gaming 15 para el procesador AMD, y el ASUS Zenbook Pro 14 Duo OLED para el Intel. El equipo, como veremos, importa mucho en la parte de la refrigeración. Para este caso concreto, la refrigeración está cuidada, por lo que podremos dejar fuera del análisis este punto, al menos para configuraciones de Vatios comedidas, que es donde encontramos la información más relevante.
Metodología de las pruebas
Las pruebas consisten en la evaluación del rendimiento de la CPU y de la CPU + la iGPU bajo una limitación dada de Vatios. Esta limitación podemos forzarla usando herramientas como ThrottleStop para Intel y Ryzen Controller para AMD. En todos los casos definimos un patrón de rendimiento en los equipos que haga que los ventiladores funcionen al máximo.
Utilizaremos Cinebench R23 Multithread para evaluar el rendimiento de la CPU y FurMark para poner a la iGPU a su máximo rendimiento. Con HWInfo monitorizamos los Vatios de la CPU y la iGPU y la temperatura. Cuando condicionamos un uso en Vatios del procesador, esta limitación afecta al chip por entero, que reparte los Vatios entre la CPU y la GPU, por lo que habrá que evaluar cómo lo hace cada procesador.
HWInfo permite monitorizar en tiempo real todos los parámetros esenciales de funcionamiento de un ordenador.
Como resultado de las pruebas, confeccionamos una tabla con los resultados tabulados, que permiten que comparemos cómo se comportan los diferentes procesadores frente a restricciones de Vatios.
Consideraciones
Somos conscientes de que estas mediciones no son necesariamente condicionantes para evaluar un portátil. En la vida real, los portátiles exhiben un comportamiento dinámico que juega con las frecuencias y voltajes (en última instancia con los Vatios) para ofrecer un rendimiento óptimo en cada momento. Estos portátiles pueden manejar muchos Vatios, con unos diseños comedidos en tamaño y grosor. Por otro lado, no siempre se usará la CPU y la GPU al mismo tiempo y en escenarios multitarea. Por lo que estas diferencias que observamos en las pruebas se diluyen en el funcionamiento de la vida real en muchos casos.
En otros casos, sin embargo, estas pruebas permiten explicar por qué, por ejemplo, las consolas portátiles, como la SteamDeck, hacen uso casi exclusivamente de procesadores AMD Ryzen y no Intel Core. En estos casos, tenemos una clara limitación en Vatios en torno a los 15W o 20W, con una demanda de rendimiento de CPU y GPU importante. Daremos más detalles sobre ello en las conclusiones.
En la siguiente sección encontrarás los detalles de rendimiento medidos en las pruebas, con alguna explicación específica para que se entienda un poco mejor el procedimiento seguido. En las conclusiones trataremos de explicar el porqué de las diferencias observadas y relacionarlas con el tipo de arquitectura empleada por Intel y AMD.
