En este capítulo conoceremos los tipos de microprocesador y las características de cada uno. Analizaremos su funcionamiento, instrucciones y las distintas tecnologías relacionadas. Aprenderemos a refrigerar un procesador y realizar pruebas de hardware stressing.
Procesador
El procesador es un circuito integrado y es el componente más complejo de una computadora. Se lo considera el cerebro. Se encarga de ejecutar los programas (el sistema operativo, las aplicaciones, juegos, etc.); procesa instrucciones programadas en lenguajes de bajo nivel, y realiza operaciones aritméticas y lógicas simples (por ejemplo suma, resta, multiplicación, división), lógicas binarias y operaciones de acceso a la memoria.
El procesador se conecta con el motherboard mediante un zócalo emplazado en este último, los cuales varían de acuerdo con las tecnologías de fabricación, la plataforma y las capacidades propias del procesador que deseemos conectar. Anteriormente, esa conexión se realizaba mediante los pines de contacto, pero en la actualidad, por seguridad estos se han eliminado, dado que durante la manipulación de los procesadores se corría un alto riesgo de doblar o quebrar alguno de ellos, con lo cual el procesador quedaba completamente inutilizado.
Instalación
La instalación del procesador no depende de el solo, sino que tambien incluye la instalación del disipador y del cooler. Pero hay algo fundamental que no hay que olvidar, y es la grasa siliconada disipadora térmica, esta pasta se coloca entre el procesador y el disipador aumentando la superficie de contacto entre ellos y favoreciendo el intercambio de calor, lo que ayuda al procesador a eliminar más rápido su temperatura. En la caja del procesador se incluye un disipador y un cooler, en el disipador ya se encuentra la grasa siliconada, diseñado para el uso normal del procesador, ahora si al mismo le realizaremos overclocking tendremos que cambiar el conjunto por uno superior para poder dearrollar esta actividad.
Gama baja, media y alta
Los procesadores de gama baja son los más económicos del mercado, tienen menor frecuencia, no soportan overclocking. Los de gama media son un poco más rápidos, permiten un overclocking básico o leve, cuenta con entre tres y cuatro núcleos. Procesadores de gama alta encontramos dispositivos con seis u ocho núcleos, capaces de aceptar overclocking extremo (siempre teniendo cuidado con la refrigeración tanto del procesador como de las memorias RAM). Más adelante daremos un link para observar bien claro los modelos actuales dentro de estas gamas.
Cómo funciona el procesador
Es el corazón de cada computadora por lo que representa en importancia, pero en actividad es el cerebro. También conocido como CPU (unidad central de proceso) o microprocesador. La función del procesador es ejecutar instrucciones, realizar cálculos y coordinar el funcionamiento del resto de los dispositivos.
Conceptos básicos
Todos los procesadores usan unos y ceros, que equivalen a 1 bit y 8 bits forman 1 byte. Por ejemplo, la letra A para el procesador se ve como 01000001 en código binario. Cada carácter del teclado representa 1 byte u 8 bits para este componente. Debemos saber que aproximadamente 1000 bytes equivalen a un kilobyte (KB). Los microprocesadores trabajan a distintas velocidades. La frecuencia de un procesador se mide en gigahertz (GHz). Un Hertz (Hercio, en español) equivale a un ciclo por segundo. Entonces, 1 GHz es equivalente a mil millones de ciclos por segundo (1 Hz o ciclo por segundo representa una operación matemática básica). Las antiguas computadoras utilizaban megahertz (MHz) como unidad de medida. Un megahertz (1 MHz) es igual a un millón de ciclos por segundo. El procesador 8088 corría a una velocidad de 4,77 MHz. Los procesadores modernos, por su parte, funcionan a velocidades que superan los 3 GHz.El tamaño de registro se refiere al número de bits utilizados en un ciclo simple. Este parámetro siempre es múltiplo de 8 bits (por ejemplo, 8, 16, 32, 64 o 128 bits). Un procesador 8086 tenía un tamaño de 16 bits, mientras que un Core i7 tiene un tamaño de registro de 64 bits.
Unidades de ejecución
Los procesadores tienen, un componente llamado ALU (Unidad Aritmético-Lógica), que realiza todos los cálculos y operaciones lógicas requeridas por la computadora. La ALU consta de una serie de registros y un circuito operacional. Los datos se almacenan en los registros, y el circuito operacional es el que los maneja. Los procesadores tienen otro componente denominado FPU (unidad de punto flotante), conocido también como coprocesador matemático. Se trata de una parte del equipo especialmente concebida para llevar a cabo operaciones con números de coma flotante. Las operaciones son típicas, como resta, multiplicación, división y raíz cuadrada. Los procesadores también pueden realizar varias funciones complejas, como cálculos trigonométricos, aunque en la mayoría de ellos estas se efectúan con la rutina de la librería de software. No es necesario que todas las arquitecturas de computadoras tengan un FPU por hardware, porque si bien esto ahorra el costo de hardware adicional, implica mayor lentitud. En las arquitecturas informáticas más modernas, existe una cierta división de operaciones de punto flotante, la cual varía de manera significativa según cada caso específico.
Bus
El bus de datos es el subsistema que transfiere los datos entre los componentes.
Instrucciones SIMD
En computación, SIMD (del inglés Single Instruction, Multiple Data, en español: «una instrucción, múltiples datos») es una técnica empleada para conseguir paralelismo a nivel de datos.
Los repertorios SIMD consisten en instrucciones que aplican una misma operación sobre un conjunto más o menos grande de datos. Es una organización en donde una única unidad de control común despacha las instrucciones a diferentes unidades de procesamiento. Todas éstas reciben la misma instrucción, pero operan sobre diferentes conjuntos de datos. Es decir, la misma instrucción es ejecutada de manera sincronizada por todas las unidades de procesamiento.
Ejemplos de estos repertorios son 3DNow! de AMD, y SSE de Intel, aunque existen ejemplos:
- MMX Multi Media eXtensions fue el primer vestigio de instrucciones SIMD, desarrollado por Intel. En la actualidad, todos los procesadores tienen estas instrucciones, que suman 57. Al procesador se le incorpora una unidad de MMX, la cual puede trabajar de manera simultánea con la unidad aritmético- lógica, pero no, con la de coma fl otante, con el fi n de no aumentar el tamaño del núcleo del procesador. La unidad de MMX tiene ocho registros de 64 bits, cada uno de los cuales puede subdividirse en paquetes de uno, dos, cuatro u ocho. En efecto, las instrucciones MMX únicamente tratan números enteros.
- 3DNOW! En el microprocesador K6-2, AMD incluyó sus propias instrucciones SIMD. Si bien no han sido aceptadas por la mayoría, como las de Intel, en la actualidad, los procesadores AMD las soportan. Hay 21 instrucciones destinadas a punto fl otante, a las cuales luego se sumaron otras 24 denominadas Advanced 3DNow!, designadas para todo lo relacionado con la recopilación de audio, video, procesamiento de voz y funciones del procesador digital de señal. Podría decirse que lo importante de estas instrucciones es que fueron el primer sistema superescalar: esto signifi ca que este tipo de microarquitectura puede ejecutar más de una instrucción por ciclo de reloj, de modo que sus registros de 64 pueden ejecutar hasta 128 bits de datos simultáneamente.
- SSE Streaming SIMD Extensions abarca una extensión de instrucciones que surge como contrapartida de las de MMX, pero para Pentium III. Fueron creadas e introducidas en el mercado por Intel a partir de 1999. En el presente, además de estar en todos los procesadores Intel, se encuentran en los de AMD. Esto es así porque fueron creadas para saldar las defi ciencias de las MMX, que incluyen 70 instrucciones nuevas, de las cuales 50 están destinadas a los cálculos numéricos de punto flotante. De todos modos, lo más relevante es que usan ocho registros nuevos, independientemente de la unidad de coma flotante, con una capacidad de 128 bits. Estos, una vez más, se pueden separar hasta en paquetes de elementos de enteros de 8 bits. De esta misma forma, Intel agregó un sumador y multiplicador adicional, para que se pueda trabajar con dos corrientes de datos de 64 bits paralelos, a los que se les adaptan operaciones diferentes; evidentemente, se trata de la suma y la multiplicación.
Procesadores AMD e Intel
Hay varias empresas que fabrican procesadores, pero solo dos abarcan la mayor parte del mercado: Intel y AMD.
AMD versus Intel
Históricamente, AMD e Intel se han disputado el trono de los procesadores (hubo algunos otros que intentaron subirse a la disputa, pero no lo lograron, como Cyrix) desde los inicios de la primera computadora AT con tecnología x86. Estamos hablando de las 286, 386 y 486, ya que, por una cuestión de registros, en ese punto cada compañía orientó el rumbo de sus marcas de manera diferente.
Podemos ver un listado comparativo con los procesadores actuales (año 2020), muy completo, en:
https://www.profesionalreview.com/hardware/mejores-procesadores/
En el mismo podemos ver los precios de referencia en EUROS, dado que la página web es de España.
Como ya hemos mencionado antes, ambas plataformas tienen una diferencia fundamental: su arquitectura. Los zócalos donde deben conectarse los procesadores al motherboard son totalmente distintos para cada una e incompatibles entre sí, por lo que cada fabricante de placas madre, sobre un esquema base, tiene un modelo para Intel y otro para AMD. Cada plataforma tiene un chipset (el conjunto de controladores northbridge y southbridge) particular, el cual define el nombre del modelo de motherboard.
64 bits
Los procesadores actuales se basan en arquitecturas de 64 bits.
Número de bits
Un procesador se describe por el número de bits. Cuando hablamos de 64 bits, hacemos referencia a procesadores con registros que almacenan el doble de datos que otros de 32. De esta manera, se aumenta la capacidad de procesamiento de las computadoras y se logra que estas redireccionen la memoria RAM a valores muy altos. Es decir, una plataforma de 64 bits implica un aumento en el tamaño de los registros, en el bus de datos y en el bus de direcciones. Esto no quiere decir que sea siempre mejor que una de 32.
Ventajas con respecto a uno de 32 bits:
- Rendimiento mayor cuando se manejan bases de datos extensas, cuando se realizan cálculos complejos, a la hora de utilizar programas de diseños en 3D, también cuando creamos contenidos multimedia y en los juegos.
- Límite de memoria RAM (procesadores de 32 bits, límite máximo de 4 GB, en realidad, son 3,25 en la RAM; procesadores de 64 bits, límite de 16 EB (exabytes)),y también es posible almacenar más procesos en memoria RAM, reducir el acceso al disco duro y, obviamente todo esto logra un mayor rendimiento.
Atención especial.
Más allá de que el procesador sea de 64 bits, el motherboard, el sistema operativo, los drivers y las aplicaciones tiene que ser compatibles con la plataforma de 64 bits.Los procesadores de 64 bits pueden ejecutar software de 32 bits, pero los de 32 bits no peden ejecutar de 64 bits.Lo más importante de tener todo el hard para 64 bits, es instalar el sistima operativo de 64 bits, porque en un sistema operativo de 32 bits no vamos a poder ejecutar ninguna aplicación de 64 bits.
Procesadores multicore
Los procesadores multicore tienen varios núcleos, lo que los hace superiores a los procesadores tradicionales, que solo poseen un núcleo, en la actualidad ya no encontramos procesadores nuevos para PC de un solo núcleo, mínimo tienen 2.
Los zócalos
Pasan los años y curiosamente AMD sigue empleando el mismo método de conexión entre el socket y sus CPU en los procesadores de escritorio de la gama mainstream. Aunque esto no es así en sus Threadripper, es bastante interesante el conocer los motivos por los que aun sigue usando el llamado socket PGA freten al LGA que usa Intel en la misma gama, ¿por qué no copia la estrategia de su rival?
Cada tipo de socket tiene una serie de ventajas que lo diferencian claramente del otro y aunque no vamos a entrar a desgranar la lucha entre LGA vs PGA, sí hay que tener en cuenta quien sale beneficiado de sus usos y sobre todo sus porqués.
Intel directamente dejó de usar PGA desde hace años y se centró en LGA, lo cual a veces les ha llovido críticas en según qué sockets y procesadores, pero sigue empeñado en su uso. AMD en cambio no parece querer saltar a él en mainstream, ¿qué esconde cada uno?
Costes, necesidad, estrategia y retro compatibilidad
Estos cuatro factores determinan el uso y comercialización actuales de los procesadores modernos. Desde el punto de vista del fabricante de CPUs hay que tener en cuenta que realmente los usuarios no somos un problema ni para Intel ni para AMD, es decir, sus sistemas de instalación y anclaje son sencillos y por lo tanto cada usuario tendrá su preferencia, la cual no es determinante para ninguna de las compañías.
En cambio, no incluir o sí incluir pines en el procesador tiene un coste directo para la compañía. En el caso de AMD esta debe asumir un precio mayor por mantenerse en PGA, mientras que los fabricantes de placas base se ahorran dolores de cabeza que implican un mayor costo en LGA.
La necesidad es otro factor clave, pero al mismo tiempo está reñido y emparentado con la estrategia a seguir. AMD ofrece mayor retro compatibilidad en sus plataformas, por lo que necesita mantener un mayor tiempo el mismo socket y solo un cambio de plataforma con muchas novedades haría cambiar esto.
La densidad de pines también es clave para optar por LGA o PGA
Otro de los puntos clave es el tamaño total de las CPU y el recuento de pines que obtengan. Está claro que si necesitamos muchos pines para conectar y suministrar voltajes, buses, canales y núcleos, la opción a escoger pasa por LGA.
Esta obtiene un mayor número de pines por centímetro cuadrado y tal y como vemos en Threadripper, no es un problema para AMD el trabajar con ello. LGA además tiene una ventaja clara frente a PGA: es más seguro de utilizar desde el punto de vista del fabricante del procesador, el cual pasa la responsabilidad de los pines a los fabricantes de placas base.
Por último, hay que tener en cuenta otro detalle fundamental para entender por qué AMD e Intel usan uno u otro: la presión de montaje. En LGA dicha presión y afianzamiento de la CPU es mucho más alta que la que ofrece PGA, donde esta última deja los requerimientos de presión al bloque o disipador, ya que su función es más bien retenedora.
LGA en cambio ofrece un anclaje mucho más firme y seguro, el cual sí ejerce presión en los pines y garantiza un reparto más equitativo de la misma. Por lo tanto, es un socket más seguro que PGA, el cual como todos habremos comprobado alguna vez, es capaz de permitir que la CPU salga del mismo si el disipador ha hecho muy buen contacto con el IHS, poniendo en riesgo los pines del procesador.
En cualquiera de los dos sockets, la responsabilidad de posibles pines doblados recae en el usuario, ya que ni AMD ni Intel se responsabilizan de mala praxis, así como tampoco los fabricantes de placas.
El IMC y su funcionamiento.
En muchos procesadores, especialmente en los de hace algunas generaciones de Intel, podíamos ver grabado en el IHS las siglas IMC. Actualmente ya no lo hacen, pero eso no significa que hayan dejado de utilizarlo y, de hecho, a día de hoy es uno de los componentes de los procesadores que tiene más importancia. En relación a ello, ¿sabes qué es el IMC de un procesador? En este artículo te lo contamos, y te explicamos cómo funciona y los tipos que hay.
Realmente el IMC es una de esas partes del procesador que no suelen tenerse en cuenta, y es que solo solemos fijarnos en los núcleos, la velocidad, y como mucho la memoria caché que tienen. Pero es un componente interno de los procesadores que tiene suma importancia, y a continuación vas a descubrir por qué.
¿Qué es el IMC de un procesador?
IMC son las siglas de «Integrated Memory Controller», o controlador de memoria integrado. El controlador de memoria puede estar separado o integrado en otro chip, así que los que son integrados son aquellos que como supondrás, están integrados en el die del procesador. Antiguamente el controlador de memoria estaba en la placa base, pero desde hace ya bastante tiempo solo se utilizan IMC, ya que permite que el procesador controle la memoria de una manera más rápida y directa.
El IMC es por lo tanto el circuito digital que controla el flujo de datos que va y viene entre el propio procesador y la memoria RAM. Que esté integrado en el procesador permite que la administración de la RAM la pueda realizar de una manera más directa y rápida que cuando estaban los controladores de memoria en la placa base.
Antes de los AMD K8 (lanzados en 2003), los procesadores AMD tenían el controlador de memoria en su northbridge, pero en las siguientes generaciones AMD fue pionera en integrarlo en el propio procesador. Intel hizo lo propio por primera vez en los procesadores Nehalem, en 2008, y a partir de entonces ambos fabricantes utilizan únicamente IMC. Por cierto que los procesadores de arquitectura ARM también utilizan, en todos los casos, un controlador de memoria integrado en el procesador.
¿Cómo funciona el controlador de memoria?
Los controladores de memoria contienen la lógica necesaria para leer y escribir en la memoria RAM, y para «refrescar» la DRAM. Si no hubiera estos constantes «refrescos», la DRAM perdería los datos que contiene dado que los condensadores que contienen pierden la carga en una fracción de segundo (no más de 64 milisegundos según la especificación JEDEC).
La lectura y escritura en la memoria RAM se realiza seleccionando las direcciones de datos de fila y columna de la DRAM como las entradas al circuito multiplexor, donde el demultiplexor en la DRAM usa las entradas convertidas para seleccionar la ubicación correcta de la memoria y devolver los datos, los cuales vuelven de nuevo a través de un multiplexor para consolidarse con el fin de reducir el ancho de bus requerido para la operación.
El ancho del bus de memoria representa el número de líneas paralelas disponibles para comunicarse con la celda de memoria. El ancho de bus de los controladores de memoria varían de 8 bits en sistemas antiguos a 512 bits en sistemas y tarjetas de vídeo más modernos (implementados normalmente como cuatro controladores de memoria simultáneos de 64 bits que funcionan en paralelo, aunque algunos están diseñados para operar en «modo de grupo» donde se pueden usar dos controladores de memoria de 64 bits para acceder a un dispositivo de memoria de 128 bits).
Algunos controladores de memoria tienen, además, su propio sistema de corrección de errores que se puede complementar con el que incorporan muchos módulos de memoria RAM ya de por sí (lo cual es bueno porque los libera de carga en unos casos, y duplica la medida de corrección de errores en otros).
Variantes de IMC existentes
Seguramente os hayáis fijado que en las especificaciones de los procesadores casi siempre se incluye una definición del tipo y velocidad de memoria RAM con la que son compatibles, precisamente dependiendo del IMC que incorporen. Por lo tanto, hay diferentes variantes de controlador de memoria, y algunos de ellos seguro que los reconocéis en seguida.
Por un lado están los controladores DDR que pueden ser (comúnmente) dual-channel y quad-channel. La diferencia es que en éstos la memoria RAM se separa en 2 ó 4 canales separados, cada uno con un bus directo al controlador de memoria. Estos son los más utilizados en los PCs, y los que todos conocemos.
Por otro lado tenemos los controladores llamados FBM (Fully Buffered Memory) cuyo comportamiento difiere del anterior en que se coloca un dispositivo de buffer en cada módulo de memoria (llamado FB-DIMM) que usa un enlace de datos en serie al controlador (en lugar de ser en paralelo), disminuyendo el número de raíles necesarios para comunicarse a expensas de aumentar la latencia.
Finalmente, tenemos los controladores de memoria Flash, utilizada por dispositivos como los pen drives o los SSD. La memoria Flash es inherentemente más lenta que la DRAM y generalmente se vuelve inutilizable tras cierto número de ciclos de escritura, pero aun así necesita tener su propio controlador de memoria para poder comunicarse con el resto del sistema.
Refrigerar el procesador
La refrigeración del procesador es muy importante en la estabilidad del equipo.
- Asegurarse de que la computadora esté apagada y desconectada. Quitar la tapa del gabinete.
- Levantar las trabas de los anclajes del cooler y retirarlo. Esto debe ser realizado con mucho cuidado y sin ejercer una fuerza excesiva, porque puede ocurrir que alguna pata del anclaje no se haya liberado.
- Desconectar el cable de energía y retirar el cooler completamente.
- Limpiar con un paño apenas húmedo, ideal alcohol isoprilico, para retirar los restos de la pasta existente. Cuando quede completamente limpio secar cuidadosamente con aire comprimido de compresor o de aerosol.
- Utilizar la jeringa que se vende con la pasta térmica. Colocar una pequeña porción de la pasta a en el centro del disipador.
- Limpiar la superficie del procesador con un paño seco.
- Colocar un poco de pasta térmica en el centro de la superficie del procesador, y luego ubique el cooler en su posición correcta.
- Volver a sujetar los anclajes en la posición correcta y conectar la alimentación de energía del cooler.
Hardware stressing del procesador
Un procesador inestable puede provocar de estabilidad y cuelgues, por lo que debemos asegurarnos de que el procesador funcione sin inconvenientes. El procesador es el más importante para ser sometido a pruebas de hardware stressing. Teniendo en cuenta que cuando este trabaja con cálculos complejos, el consumo de energía y temperatura aumenta, siendo nuestro límite la temperatura. Una vez que estemos seguros del procesador, podemos seguir con el resto de los componentes del equipo.
Temperaturas de los procesadores
Mantener el procesador a una buena temperatura de funcionamiento es algo fundamental para poder tener el mejor rendimiento y alargar su vida útil. Vamos a ver qué temperatura es óptima para los procesadores, de manera que puedas asegurarte de que está funcionando dentro de los valores seguros, dado que llegado a cierto umbral comienzan a aplicar el fenómeno conocido como Thermal Throttling, que reduce la velocidad de funcionamiento y el consumo para poder bajar la temperatura y así preservar su integridad.
En las siguientes tabla encontramos un breve resumen de las principales gamas de procesadores de Intel y AMD, donde se pueden encontrar la temperatura máxima que soportan según el propio fabricante, así como el rango óptimo de temperaturas para un funcionamiento prolongado a manera de ejemplo.
ATENCIÓN: –Siempre conviene ir al sitio del fabricante y consultar los valores declarados oficialmente para ese procesador.–
En otras palabras, la temperatura máxima podría ser alcanzada en momentos puntuales o picos sin que pase nada, pero a partir de ahí es peligroso para la integridad del procesador. Por su parte, la temperatura recomendada se refiere a la temperatura máxima que debería alcanzar el procesador en un funcionamiento continuo.
Intel
Antes de empezar a contaros cuál es la temperatura máxima que nunca deberían sobrepasar los procesadores Intel, debemos explicar dos términos que establece la marca, Tjunction y Tcase. Tjunction es la temperatura máxima que soporta el procesador antes de que entren en funcionamiento los mecanismos de protección que reducirán su rendimiento y consumo para que baje la temperatura. Tcase es lo mismo pero para sistemas ensamblados. En otras palabras, éste es el valor que nos interesa.
Vamos a mostrar la temperatura máxima de funcionamiento Tjunction definida por Intel para las distintas generaciones de procesadores Intel Core (mas los Core 2). En estas generaciones se incluyen los procesadores Core i3, Core i5, Core i7 y Core i9 tanto para sobremesa como para ordenadores portátiles.
Procesador (Series)—Tjunction Max
Core 2 (Duo y Quad)—100ºC
Core 1ª Generación (Nehalem)—100ºC
Core 2ª Generación (Sandy Bridge)—98ºC
Core 3ª Generación (Ivy Bridge)—105ºC
Core 4ª Generación (Haswell)—100ºC
Core 5ª Generación (Broadwell)—96ºC
Core 6ª Generación (Skylake)—100ºC
Core 7ª Generación (Kaby Lake)—100ºC
Core 8ª Generación (Coffee Lake)—100ºC
Core 9ª Generación (Cannon Lake)—100ºC
Core 10ª Generación (Ice Lake)—100ºC
En este caso vamos a dar una guía general, orientada a la gama de procesador y no a su generación.
Procesador—Temperatura óptima (media)
Core i3 (sobremesa)—50-60ºC
Core i5 (sobremesa)—50-65ºC
Core i7 (sobremesa)—50-70ºC
Core i9 (sobremesa)—50-70ºC
Core i3 (portátil)—60-80ºC
Core i5 (portátil)—60-80ºC
Core i7 (portátil)—60-85ºC
Como se puede ver, el rango de temperaturas de funcionamiento de los procesadores Intel es muy extenso, y en la mayoría de los casos 100ºC es la marca que bajo ningún concepto deberíamos sobrepasar ya que a partir de ahí el procesador comenzará a hacer Thermal Throttling.
AMD
Procesador—Temperatura recomendada—Temperatura máxima
Phenom II X3 y X4—50ºC—65ºC
Phenom II X6—45ºC—65ºC
FX-9590 / 9370—40ºC—57ºC
FX-8370E / 8320E—50ºC—70.50ºC
FX-8370 / 8350 / 8320—45ºC–61.10ºC
FX-6000 Series—40ºC—61ºC
FX-4000 Series—50ºC—70.50ºC
Athlon y Serie A—55ºC—90ºC
Ryzen 1000 Series—75ºC—95ºC
Ryzen 2000 Series—75ºC—95ºC
Ryzen 3000 Series—75ºC—95ºC
Threadripper 1000 Series—75ºC—95ºC
Threadripper 2000 Series—48ºC—68ºC
Threadripper 3000 Series—75ºC—95ºC
Ryzen 4000 (Portátiles)—75ºC—105ºC
Ryzen 3000 (Portátiles)—75ºC—95ºC
Ryzen 2000 (Portátiles)—75ºC—95ºC
Ryzen 5 3580U (Microsoft Surface)—75ºC—105ºC
Athlon Gold (Portátiles)—75ºC—95ºC
Athlon Silver (Portátiles)—75ºC—95ºC
APU Serie A (7ª Gen, portátiles)—70ºC—90ºC
Como se puede ver la enorme mayoría de procesadores modernos (Ryzen y Threadripper) de AMD pueden llegar hasta los 95ºC, con la salvedad de los Threadripper 2000 series que, como seguramente recordéis, tenían un problema en el sensor de la temperatura y medían unos 20ºC de menos y por eso su temperatura máxima es tan baja. Parecido son los procesadores Athlon y Serie A, que admiten hasta 90ºC antes de estar en peligro.
En cuanto a los procesadores para portátiles, todos se encuentran en un rango máximo de temperaturas de entre 90 y 105ºC, unas temperaturas realmente muy elevadas, y hay que tener en cuenta que en estos procesadores el Throttling comienza a partir de los 75ºC, por lo que la refrigeración cobra una mayor importancia su cabe.
¿Qué temperaturas son adecuadas?
Una cosa es la temperatura máxima que deberíamos de tratar de no llegar nunca, y otra es la temperatura óptima de funcionamiento. Para los procesadores Intel y para los de AMD también, la respuesta es que cuanto más baja mejor (¿por qué si no refrigeran con nitrógeno líquido los procesadores con los que baten los récords del mundo de overclock?).
No obstante, Intel también tiene publicada una pequeña guía para orientarnos sobre cuál es la temperatura óptima de funcionamiento de sus procesadores. Cuando hablamos de temperatura óptima, nos referimos a la temperatura media. En otras palabras, si la temperatura óptima son 60ºC, no pasa nada si durante un momento determinado llegas a 70ºC, mientras que la media permanezca alrededor de dicho valor.
Esto significa que si el procesador se mantiene en ese rango de temperaturas, nos estará entregando su rendimiento más óptimo y podremos estar seguros de que estamos lejos y tenemos margen antes de que comience a perder rendimiento a causa del throttling.
Pruebas de Hardware stressing
Tenemos que verificar que no se produzcan sobrecalentamientos por lo que vamos a realizar la revisión del estado de los coolers de la computadora, y si observamos un problema limpiarlo, repararlo o reemplazarlo. Instalar un software de medición de temperatura del procesador, recomendamos SpeedFan (www.almico.com/sfdownload.php).
Prime95
Prime95 fue desarrollado por GIMPS, un proyecto informático destinado a encontrar nuevos números primos de Mersenne (cualquier número primo que pueda ser el resultado de la ecuación: 2 n – 1 ). Sin embargo, aunque Prime95 originalmente tenía la intención de encontrar números primos de Mersenne, muchos entusiastas del hardware adoptaron la prueba de tortura que se incluye en el programa (que ayuda a garantizar el funcionamiento correcto al buscar números primos de Mersenne) para ayudarlos a probar el estrés de su procesador ( y memoria), especialmente después de overclocking de su CPU y memoria.
https://www.mersenne.org/download/
Aida64
Aida64 es otra herramienta de prueba de estrés de CPU que muchos usuarios prefieren a Prime95. Mientras que la prueba de tortura de Prime95 puede hacer que su procesador funcione de manera poco realista, Aida64 adopta un enfoque más práctico al imitar procesos del mundo real que colocan una carga del 100% en su procesador para probar cómo funcionará.
El único problema con Aida64 es que no es gratis. Para una licencia básica (que se puede usar en hasta 3 computadoras), Aida64 cuesta u$s 34.99 que, aunque no es costoso, probablemente no sea una opción ideal para la mayoría de los usuarios que solo usarán la prueba de estrés un puñado de veces. Sin embargo, hay una prueba gratuita de 30 días, por lo que si solo necesita usarla en este momento, no tendrá que pagarla.
https://www.aida64.com/
IntelBurn Test
IntelBurn Test es otra herramienta de prueba de estrés de CPU que lo ayudará a llevar su CPU al máximo para determinar si es estable. Al igual que Prime95, IntelBurn Test también se vuelve un poco flojo por llevar el procesador más allá de lo necesario. Y, muchos piensan que IntelBurn Test pone aún más estrés innecesario en su procesador que Prime95.
http://www.softpedia.com/get/System/Benchmarks/IntelBurnTest.shtml
NOTA IMPORTANTE: Existen muchos softwares para hardware stressing, como todo software estos van actualizándose y surgen nuevos, motivo por el cual recomiendo realizar una búsqueda del software más específico para la prueba a realizar.
Procesadores de portátil y de escritorio
Mucha gente se pregunta por qué los portátiles no llevan los mismos procesadores que los equipos de escritorio, y es que realmente tienen una serie de diferencias bastante sustanciales a causa de las limitaciones físicas de los portátiles.
Obviamente no son iguales, e incluso procesadores con una nomenclatura parecida tienen diferencias.
Las limitaciones físicas de los portátiles
Un ordenador portátil debe integrar un PC funcional en un espacio muy reducido, lo que limita el tamaño de sus componentes, y eso incluye su sistema de refrigeración. Si tuviéramos un portátil con un procesador de, digamos, 95 vatios que suele ser un valor típico en un procesador de gama media de PC, necesitaríamos un disipador acorde para poder mantenerlo a una temperatura de funcionamiento adecuada.
Lo mismo sucede con la alimentación. Los portátiles tienen una fuente de alimentación externa que es la encargada de suministrar la energía a todo el conjunto, y éstas fuentes de alimentación son compactas para poder llevarlas de un lado a otro junto con el portátil en sí. Claro, si tuviéramos un portátil con un procesador de sobremesa necesitaríamos una fuente de alimentación acorde para poder suministrarle la energía que necesita, ¿no?
Aunque en el pasado se han visto algunas excepciones, estos son los motivos por los que no se utilizan procesadores de sobremesa en los portátiles: esencialmente, por la refrigeración y por el consumo.
Diferencias entre procesadores de portátil y de escritorio
Dejando de lado que los procesadores para portátil suelen tener su propia nomenclatura (normalmente sufijos, como los «M» en AMD), hay diferencias fundamentales incluso en procesadores de la misma familia.
- El consumo: un procesador de sobremesa consume mucha más energía que el de un portátil; necesita por lo tanto una fuente de alimentación y un sistema de refrigeración acordes.
- El socket: normalmente un procesador de sobremesa es de «quita y pon», pero los procesadores de portátil por regla general van soldados a la placa y no se pueden cambiar sin sustituir también ésta.
- Diferente número de núcleos: por norma general los procesadores para portátil suelen tener menos núcleos que los de sobremesa, y a igualdad de núcleos, generalmente no tendrán HyperThreading / SMT para doblar el número de hilos.
- Menor velocidad: los procesadores de portátil también suelen tener una velocidad de funcionamiento muy inferior, y con una diferencia muy grande en cuanto a velocidad base y velocidad Turbo. No es raro ver procesadores para portátiles de 1,2 GHz de base y que llegan a 4 GHz en modo Turbo. Esto y lo anterior están relacionados, claro, con tener un menor consumo.
- Diferentes características: cuando compramos un procesador podemos ver que tienen una lista de características concretas más allá de los núcleos y su velocidad. Muchas de las características de los procesadores de sobremesa se eliminan en los de portátil, como por ejemplo la capacidad de ejecutar máquinas virtuales (aunque no en todos, claro).
- Gráficos integrados: hay muchos procesadores de sobremesa que incorporan gráficos integrados, pero otros muchos que no. En un portátil, prácticamente la totalidad de los procesadores que nos vamos a encontrar tendrán una gráfica integrada.
Con las limitaciones que tienen los portátiles, los fabricantes de procesadores han tenido que ingeniárselas para poder ofrecer un buen rendimiento pero con menos características y, lógicamente, un menor consumo y con ello una menor potencia que en los equipos de sobremesa.
Pocos núcleos rápidos o muchos lentos, ¿qué es mejor?
Depende del uso, definitivamente:
Si el uso principal que va a realizar es renderizado en 3D entonces es mejor un procesador con el mayor número de hilos de proceso posible aunque sean más lentos,éste será capaz de ejecutar un mayor número de tareas simultáneamente dando como resultado una renderización más veloz.
Para navegar por Internet, ofimática y poco más, hay núcleos que no estarían aprovechados. Lo mejor es un procesador con menor cantidad de núcleos pero a mayor velocidad.
Para gaming es mejor más núcleos y que estos sean más rápidos. Los juegos modernos aprovechan tantos hilos de proceso como tenga disponibles el procesador.
Esta explicación es bastante simple, hay muchos otros factores a tener en cuenta a la hora de elegir un procesador. Pero a grandes rasgos podríamos concluir en esta conclusión.
Cuestionario
- ¿Qué es un procesador?
- ¿Qué debemos considerar para instalar un procesador?
- Mencione las instrucciones SIMD.
- ¿Qué segmentos de procesadores entrega AMD?
- Caracterice una arquitectura de 64 bits.
- ¿Qué son los procesadores multicore?
- Mencione los zócalos de CPU y sus características.
- ¿Qué necesitamos para refrigerar un procesador?
- ¿Qué aplicaciones podemos utilizar para realizar pruebas de hardware stresing?