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Qué son los GHz de un procesador y por qué no son un buen valor con el que medir su potencia
Procesadores

Qué son los GHz de un procesador y por qué no son un buen valor con el que medir su potencia

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Los smartphones son en estos momentos el centro de un mundo tecnológico que nos rodea y penetra en cada rincón de nuestras vidas. Y con ellos llegan conceptos que antes quedaban reservados para determinados sectores, pero que ahora son omnipresentes allá donde vamos. Como los procesadores, antes sólo en el mundo PC y ahora en nuestros bolsillos y, por si fuera poco, importando.

Los procesadores, como tantas otras partes del teléfono móvil, llevan asociados una serie de números y no es extraño que nos fijemos en ellos para tratar de saber qué tenemos entre manos. Como sus GHz, una cifra que traducimos mentalmente como su potencia pero que no tiene demasiado que ver con ella. Por eso vamos a contaros ahora qué son exactamente los GHz y por qué no deberían ser una referencia de la potencia o el trabajo capaz de desarrollar un procesador.

El error de usar los hercios para valorar la potencia

Hercios

Una conversación corriente entre los aficionados a la tecnología suele ser la de las comparativas entre dispositivo. Mi portátil es mejor que ése por esta razón, mi consola es mejor que ésa por esta otra. Entre procesadores también ocurre aunque en menor medida, dado que es un producto muy especializado y de nicho, pero sí que suelen aparecer conversaciones del estilo "a más GHz, más potencia". Y esto es un error, un error de concepto.

Para hablar de GHz, lo mejor es empezar por los Hz, la unidad desde la que partir. Los hercios, una unidad de medida que se encarga de las frecuencias, y que cuando hablamos de procesadores mide las activaciones por segundo. Si un procesador corriese a 1Hz, un hercio, significaría que se activaría una vez cada segundo. Porque sí, lo correcto sería hablar de Hz/s o GHz/s. Un hercio, una activación.

Cuando hablamos de activación nos referimos al procesador completo, no a una única instrucción parcial. Cuando un procesador se activa, puede llevar a cabo multitud de operaciones de forma simultánea. Y si está bien optimizado el software que se encarga de gestionarlo, las operaciones serán aún más abundantes.

1 hercio = 1 activación del procesador por segundo. 2GHz = 2.000 millones de activaciones.

Así, un GHz significa que el procesador es capaz de activarse 10 elevado a 9 veces por segundo, o 1.000.000.000 de veces. Mil millones de veces, mil millones de hercios. Uno de los últimos en llegar al mercado, el Snapdragon 730, corre a 2,2GHz. Eso significa que se activa 2.200 millones de veces cada segundo. Y ese número significa sólo eso, el número de activaciones, no su potencia.

En las GPU ocurre algo parecido, aunque en este caso no hablamos de GHz porque aún no se ha llegado a esas velocidades en los modelos comerciales. Si nos fijamos en el terreno móvil veremos que las gráficas operan en el rango de los MHz o megahercios. Es decir, que su activación se mide en millones de activaciones. 800Mhz = 800 millones de activaciones por segundo. Y de nuevo, esto no tiene nada que ver con la velocidad.

La potencia de un procesador la definen otros muchos factores

Inteligencia Artificial

Podemos tener en una mano un procesador que corra a 1,5GHz y en la otra otro modelo que corra a 2,2GHz, y aún así que el primer procesador sea más potente que el segundo. ¿Cómo es esto posible? Pues, grosso modo, porque el primer procesador es capaz de ejecutar mucha más carga de trabajo en sus 1.500 millones de ejecuciones que el segundo en sus 2.200 millones de ejecuciones.

Aquí influyen múltiples variables como la densidad de transistores del procesador, que puede variar en una horquilla gigante. O como los nanómetros con los que esté construido, que influyen de forma directa en la densidad. A menos nanómetros, menor tamaño de transistores, más espacio para que el procesador tenga más transistores a su servicio. Y dado que un transistor es capaz de procesar una instrucción simple cada vez, devolviendo un 1 o un 0, a más transistores, más procesos ejecutados y mayor velocidad.

El tamaño de los procesadores y su número, la eficiencia del software que los controla o de la IA contenida en el chip, y muchas variables más

También hay que tener en cuenta la optimización llevada a cabo desde el software que controla el propio procesador, pues no todas las instrucciones que mandamos a un chip pueden ejecutarse de forma paralela. Si todo funcionase de forma ideal, un procesador de ocho núcleos podría realizar ocho veces más operaciones por segundo que un procesador con un único núcleo, pero en la realidad la cosa cambia.

Hay operaciones que son secuenciales, y que no pueden ejecutarse salvo en un determinado orden, y ya tenemos los cuellos de botella que deben ser gestionados con eficiencia. Así pues, un chip con un software deficiente devendrá en un funcionamiento deficiente, y menos potente que otros más optimizados. Así que tampoco podemos usar el número de núcleos para definir la potencia de un chip. Y como ejemplo, ahí tenemos los Apple AX, que con 6 núcleos se colocan cada año al frente del mercado mientras que su competencia juega, mayoritariamente, en la liga de los ocho núcleos.

Desde hace un tiempo también tenemos otro visitante que se ha quedado a vivir en los procesadores, y es la IA. La inteligencia artificial, que tiene entre sus funciones la optimización del procesador. Decidir qué operaciones han de ir a cada chip en cada momento, y así optimizar la velocidad. Es decir, que una buena IA también aumenta la potencia. Y sin tocar la frecuencia de activación.

El "Turbo" del mundo del PC sí funcionaba así, pero con truco

Pc Turbo

Así que aquí cuenta todo, desde cómo estén construidos y dispuestos los transistores hasta la cantidad y tamaño de éstos, el tipo de litografía empleado o el software que se encarga de controlarlos. La única manera real en la que la frecuencia del procesador intervendría de forma directa en la medición de potencia sería teniendo dos procesadores idénticos corriendo a distintas frecuencias. Y los propios procesadores ya lo hacen con sus frecuencias en reposo y las de máxima capacidad.

Esto, recordemos, ha ocurrido desde hace mucho en el mundo del PC. El famoso botón Turbo que veíamos en muchas torres y que aceleraba la frecuencia del procesador dentro de unos límites probados y que garantizaban su buen funcionamiento. Lo apretábamos y subía la frecuencia, aumentando las activaciones y procesándose todo más rápido. Había truco, claro: era el mismo procesador operando a mayor o menor velocidad.

La frecuencia sólo puede ser un valor comparativo cuando enfrentamos a un chip con su igual, y eso hace mucho que no ocurre

Pero sólo ahí tiene influencia. Así que no, un procesador con más frecuencia no es más potente que uno con una potencia más baja. Quitaos eso de la potencia. La frecuencia sólo determinada cuántas veces puede encenderse y apagarse el chip en un segundo, el resto es marketing. Simple y llanamente, marketing.

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