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Cómo se consigue la potencia en un móvil y todo lo que nos puede ofrecer

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Llevamos tiempo hablando de núcleos, gigahercios, GPUs y demás, y hasta el momento hemos intentado transmitiros qué tiene de relevante y de interesante, más allá de los avances tecnológicos y de lo que pueda gustar decir "tengo un móvil con cien núcleos y mil gigas de RAM".

Porque a nosotros, siendo usuarios, realmente nos interesa poco saber que el procesador es tan rápido o que la GPU puede mover resoluciones mayores a la de nuestra retina. Lo que queremos es saber qué puede aportarnos esa potencia a nuestra vida diaria y en qué puede mejorarla.

Calidad versus cantidad: "más" no siempre significa "mejor"

La CPU encargada de ejecutar aplicaciones realmente no ocupa más que el 15% de la superficie del system on a chip. Cualquier system on chip incluye, como ya vimos, una GPU, procesadores digitales de señal, módems y chips enfocados a las comunicaciones, un controlador para cámaras...

Hay muchas formas de hacer que un procesador sea más potente y rápido que otro. Una posible opción sería elevar la frecuencia de reloj, aunque deja de ser práctico en el momento en el que consume más energía y produce más calor. Otra posible opción sería optar por permitir un mayor paralelismo, instalando más núcleos.

Una tercera opción es híbrida: menos núcleos, pero más eficientes y eficaces. Este es el camino que ha decidido tomar Qualcomm, que además mejora generación tras generación (el actual quad core es hasta un 170% más potente que el primero).

Cores asíncronos

Una de las tecnologías que permiten agregar potencia a un smartphone sin disparar su consumo energético son los cores asíncronos. Esta tecnología permite que los núcleos del procesador regulen su frecuencia de reloj (y por tanto su potencia) de manera independiente, teniendo en cuenta las tareas que estén en ejecución.

De este modo, cuando estemos ejecutando una aplicación que requiera de un uso muy intensivo de la CPU, se encenderán los núcleos y se pondrán a la potencia que se considere oportuna. Por el contrario, cuando estemos ejecutando tareas poco intensivas para el procesador de aplicaciones, éste podrá reducir la frecuencia de cada core, o incluso ponerlos en estado de suspensión. No tienen que permanecer siempre encendidos: si no ejecutan nada, no consumen, y si ejecutan una tarea poco intensiva, consumen lo justo para llevarla a cabo.

De este modo la batería del smartphone se aprovecha al máximo: no se derrocha potencia, lo que hace que no se derroche energía.

Computación heterogénea: más allá de la CPU

Disponer de (como he contado) casi todos los componentes de un smartphone en un único chip permite que el procesador tenga soporte para computación heterogénea, una tecnología que permite que coexistan varios tipos de procesadores especializados, descargando a la CPU de ciertas tareas y dejándola libre para que siga ejecutando aplicaciones.

Así, la CPU no necesita encargarse de, por ejemplo, procesar gráficos, dado que cuenta con una GPU justo al lado que se encarga de ello. Lo mismo con cada una de las funciones que cada componente que el system on a chip tiene en su interior: procesador de señales, GPS, conectividad (tanto de redes móviles como de Wi-Fi y Bluetooth)... Además, existen APIs que permiten que las aplicaciones puedan aprovechar al máximo cada componente, haciendo sus aplicaciones más eficientes y rápidas.

Podemos verlo, por ejemplo, en esta serie de benchmarks. El primero muestra el rendimiento de la aceleración gráfica por hardware en el navegador mediante el benchmark Fish-Tank, ejecutado todo por un procesador Snapdragon 400 con dos núcleos a 1,2GHz al lado de un procesador de otra empresa con cuatro núcleos funcionando a la misma frecuencia. Aquí se aprecia la importancia de la aceleración gráfica y de lo bien que apoya el trabajo de la GPU al del resto de componentes.

El segundo muestra los resultados de un benchmark clásico, ejecutado por el mismo procesador.

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