Es cierto que si gastas miles de dólares en comprar el procesador más caro disponible en el mercado en cualquier momento, funcionará mejor que las alternativas. Sin embargo, es posible que solo funcione un 5-10% mejor que el procesador de nivel superior, que cuesta unos cientos de dólares menos. Por eso, es importante conocer los factores que afectan el rendimiento del procesador, para que puedas tomar una mejor decisión de compra.

Que es el procesador

La CPU (Unidad Central de Procesamiento), a veces llamada «procesador», es uno de los componentes más importantes de un sistema informático. Como cerebro del sistema informático, su trabajo es manejar todos los cálculos de datos y asegurarse de que se procesen lo más rápido posible.

El procesador no es algo que pueda ver desde fuera de su computadora. De hecho, no podrá ver el procesador en una computadora completamente ensamblada. Para verlo, debe quitar la carcasa de la computadora, desenchufar el cable y quitar el disipador de calor (y el ventilador), y solo entonces podrá ver la superficie del procesador. La forma del procesador es un pequeño chip cuadrado con muchas clavijas de conexión debajo.

Las siguientes imágenes muestran la parte posterior y superior de un procesador.

Como funciona el procesador

Para simplificar, el funcionamiento de un procesador se puede ilustrar mediante los siguientes tres pasos:

1. Cuando hace clic para ejecutar una aplicación, la instrucción en bruto se extrae primero del disco duro (a veces de la memoria) y se envía al procesador para su procesamiento.
2. Cuando la CPU recibe la instrucción, ejecuta la lógica y calcula el resultado.
3. Una vez que se completa el procesamiento, el procesador enviará el resultado a este dispositivo para su transmisión al usuario.

Si bien puede parecer fácil, los tres pasos deben completarse en segundos. La demora en cualquiera de estos pasos hará que su computadora se quede atrás.

Velocidad de reloj

Cada procesador está equipado con un reloj interno que le da un «ritmo» de trabajo. «Velocidad de reloj», también conocida como «velocidad de reloj», se refiere al número de operaciones que el procesador puede realizar en un solo segundo.

Este es el número en Hz (Hertz y, por extensión, megaHertz y gigaHertz vistos como MHz y GHz) que normalmente se ve junto al nombre del procesador.

El problema es que, para ir más rápido, hay que introducir más electricidad en un procesador y eso produce calor. Después del techo por encima de los 4 GHz, es difícil mantener un procesador adecuadamente refrigerado.

El rendimiento de un procesador Hz afecta principalmente a las aplicaciones de un solo cable. La mayoría del software moderno, como los populares navegadores Chrome y Firefox, está diseñado para aprovechar múltiples núcleos (más sobre esto en la siguiente sección) e hilos, en lugar de la velocidad del reloj. Por lo general, la computadora funcionaría mejor en un procesador de múltiples núcleos, pero con velocidades de reloj más bajas que un procesador más rápido, pero con un solo núcleo.

Numero de corazones

A medida que aumentar la velocidad real se volvió cada vez más difícil, los fabricantes de procesadores decidieron agregar capacidades multitarea agregando más núcleos al procesador.

No es necesario describir los procesadores multinúcleo como el equivalente a «poner dos o más procesadores juntos en el mismo gabinete». Pueden verse así para el consumidor medio, pero sus diseños reales son mucho más inteligentes que colocar dos procesadores uno al lado del otro.

Al coexistir en el mismo tejido, los núcleos individuales de un procesador multinúcleo comparten ciertos recursos, tanto para reducir los costos de fabricación como para mejorar el rendimiento. Por ejemplo, puede compartir un trozo de caché, conexiones a otros elementos en una placa base, etc.

Los procesadores multinúcleo pueden ser homogéneos o heterogéneos. Los procesadores homogéneos contienen al menos dos núcleos idénticos. Los procesadores heterogéneos contienen núcleos de diferentes tipos. Por ejemplo, los procesadores de teléfonos inteligentes modernos generalmente incluyen un núcleo más adecuado para operaciones generales y operaciones más pequeñas que facilitan el disparo, la inteligencia artificial, etc.

Dado que los fabricantes de procesadores se centran en agregar más núcleos en lugar de superar el límite de GHz, el software y los sistemas operativos modernos han seguido su ejemplo. La mayoría del software moderno ya aprovecha los múltiples núcleos, pero aún puede encontrar muchas herramientas, aplicaciones e incluso juegos que funcionan mejor con velocidades de un solo núcleo más altas que con varios núcleos. Esto se debe a que algunas cargas de trabajo simplemente no se pueden paralelizar, dividir en trozos más pequeños y distribuir en varios núcleos.

Caché y arquitectura

En la era de los 8 bits, la RAM de la computadora era lo suficientemente rápida como para suministrar a un procesador todo lo que necesitaba. A medida que los procesadores continuaron acelerándose, la RAM comenzó a reproducir la recuperación. Luego, el caché se insertó en la mezcla.

Se agrega una caché, que en realidad es una memoria pequeña y extremadamente rápida, a la CPU para almacenar las instrucciones de RAM inmediatas. Dado que la memoria caché funciona a la misma velocidad que el procesador, puede proporcionar rápidamente información sobre el procesador en poco tiempo sin ningún retraso.

Hay diferentes niveles de caché. La caché de nivel 1 (L1) es la forma más básica de caché y se encuentra en todos los procesadores. La caché de nivel 2 (L2) tiene un tamaño de memoria más grande y se utiliza para almacenar instrucciones más inmediatas. Normalmente, la caché L1 almacena en caché la caché L2, que a su vez almacena en caché la caché de RAM, que a su vez almacena en caché los datos en el disco duro. Con la nueva tecnología de múltiples núcleos, hay incluso una caché L3 o L4, que es más grande y se comparte entre diferentes núcleos.

Cabe señalar que pueden volverse menos importantes en el futuro si alguien encuentra una manera de acelerar significativamente la conexión entre el procesador y la RAM. Mencionamos esto porque AMD podría de alguna manera se las arreglaron para hacerlo y esa es una de las razones por las que la próxima generación de procesadores de arquitectura Zen es interesante.

Los factores anteriores afectan el rendimiento del procesador. Es posible que desee conocer las diferencias entre un procesador Intel y AMD y cómo elegir un procesador AMD.