Informe

Descubre las claves de los últimos chips de Intel y AMD

Este año parece que tanto Intel como AMD se han puesto de acuerdo para presentar sus nuevas arquitecturas y procesadores para los sistemas de sobremesa prácticamente al mismo tiempo

Manuel Arenas

AMD Richland

8 julio 2013

Este año parece que tanto Intel como AMD se han puesto de acuerdo para presentar sus nuevas arquitecturas y procesadores para los sistemas de sobremesa prácticamente al mismo tiempo.

A principios del pasado mes de junio Intel desveló los últimos detalles de Haswell, y AMD ha hecho lo propio con Richland. Estos son solo los nombres en clave que usan las compañías para designar su tecnología durante las fases de investigación y desarrollo, para pasar en el momento de la comercialización a dar nombres concretos a los diferentes modelos de procesadores que se ponen a la venta. Con cada nueva generación este número de realizaciones concretas aumenta, con el agravante de ver que la misma microarquitectura se aplica tanto a los procesadores para equipos portátiles como a los diseñados para ordenadores de sobremesa.

Cuando se hayan generalizado los equipos con tecnologías Haswell de Intel y Richland de AMD, se podrán probar con más detalle y comparando, además, procesadores de diferentes categorías. Para el caso que nos ocupa, que es el de dar unas pinceladas introductorias a ambas tecnologías, los procesadores probados durante la realización de este artículo entran dentro de la gama más alta comercializada por Intel y AMD para ver hasta dónde puede llegar en rendimiento, eficiencia y comportamiento esta generación de chips. Además, los compararemos con microprocesadores de generaciones previas para tener una referencia sobre la cual ratificar o cuestionar las cifras que se esperan de estos chips.

Evolución, pero no revolución

Como denominador común para Intel y AMD está un cierto grado de conservadurismo en los avances tecnológicos implementados en Richland y Haswell. En los dos casos se trata más de una evolución más o menos profunda de lo que ya había en los procesadores anteriores, que de un cambio radical que suponga un antes y un después, como sucedió con la microarquitectura Core cuando debutó en sociedad con Nehalem cuatro generaciones atrás. O con Bobcat o Llano para AMD, cambiando de un modo drástico la filosofía de los procesadores y apostando por la combinación de CPU y gráficos en un único chip bajo el paraguas de AMD Fusion, aprovechando la experiencia obtenida en gráficos con la compra de ATI allá por el año 2006.

AMD Fusion, la microarquitectura que cambiará las reglas

Especial

AMD Fusion, la microarquitectura que cambiará las reglas

En líneas generales, tanto Haswell como Richland son la prueba tangible de que las arquitecturas x86 y x86-64 han alcanzado un punto en el cual es complicado obtener mejoras de rendimiento lineales como antaño, cuando había margen para aumentar la frecuencia de la CPU desde el mítico GHz hasta alcanzar el rango de los 3 o 4 GHz, más allá del cual empieza a haber problemas con los transistores y la tecnología de fabricación de los chips, que en Intel está ya por los 22 nm y en AMD en 32 nm.

En busca de la máxima flexibilidad

Diagrama bloques funcionales Intel

Diagrama de bloques funcionales Intel Z87

Intel cuenta con la ventaja de la tecnología 3D Tri-Gate, que permite manejar cantidades de corriente elevadas aun a pesar de los 22 nm del ancho de puerta de los transistores. En cualquier caso, Haswell presume de ofrecer un menor consumo para un mismo rendimiento comparado con la generación anterior, pero para aumentar la productividad de forma significativa hay que adentrarse en técnicas de overclocking que disparan el consumo de los procesadores muy por encima de las especificaciones energéticas nominales.

Consumo Intel

De todos modos, para una misma microarquitectura tan complicado como aumentar la frecuencia de la CPU por encima de ciertos valores es reducirla por debajo de ciertos límites a partir de los cuales no es fácil ofrecer un nivel de rendimiento adecuado, ni estabilidad para el sistema. Por este motivo, para cubrir un rango de consumos que vaya desde los móviles y las tabletas hasta los equipos más exigentes para gamers, tanto Intel como AMD cuentan con arquitecturas x86 modificadas y simplificadas para conseguir usar sus CPU en equipos que precisen de unas especificaciones energéticas muy exigentes, como las tabletas o los smartphones. AMD cuenta con Bobcat para este tipo de equipos, con su sucesor Temash ya en ciernes, e Intel contaba con Atom y su variante Clovertrail, con el refresco de Silvermont a la vuelta de la esquina en los próximos meses.

Con Haswell Intel da un paso más allá y consigue llevar la arquitectura x86 a límites de disipación de 6 vatios

Por supuesto, tanto AMD como Intel cuentan con gráficos integrados. Para conseguir este tipo de procesadores, con TDP de menos de 10 vatios, ambas empresas tenían que sacrificar desde la velocidad de reloj hasta partes completas de la implementación, como la tecnología superescalar en Atom. Con Haswell Intel da un paso más allá y consigue llevar la arquitectura x86 a límites de disipación de 6 vatios. De hecho, algunos procesadores están certificados con un SDP (Scenario Design Power) tan reducido como esos 6 vatios, conseguidos a base de seleccionar chips que puedan funcionar con un voltaje muy reducido. Los vatios (W) son el resultado de multiplicar el voltaje (V) por los amperios (A). A menor frecuencia del procesador y menor voltaje, se reduce el consumo en vatios. Eso sí, por debajo de ciertos valores el procesador y su electrónica se vuelven inestables.

La arquitectura x86 y las consolas

La evolución del núcleo de bajo consumo Bobcat de AMD tiene como nombre en clave Jaguar, que, además, parece ser el procesador que usarán tanto la consola PlayStation 4 como Xbox One. Los sistemas para las consolas de videojuegos no serán idénticos a los de los portátiles y equipos PC, pero tendrán muchos puntos en común. Lo más relevante es pensar que los equipos que moverán a las consolas de la próxima generación serán de gama media atendiendo a sus especificaciones técnicas. Con un procesador con un TDP de unos 15 vatios el rendimiento que se puede esperar a partir de él no es ni mucho menos el mayor del mundo, junto con unos gráficos integrados que, en conjunto, como máximo para la PlayStation 4, ofrecerá una potencia de cálculo combinada de menos de 2 Teraflops. En concreto parece que estará en torno a los 1,8 TFlops para la Sony PS4, y los 1,2 TFlops para la Xbox One.

AMD ha conseguido ser más atractiva de cara al segmento del ocio digital multimedia que Intel

A modo de comparación, Intel anunció en su rueda de prensa de lanzamiento de Haswell que los Ultrabooks con esta nueva arquitectura y gráficos Iris ofrecen hasta 1 TFlop de potencia de cálculo (300 GFlops para la CPU y 700 GFlops para la GPU). Una tarjeta gráfica AMD Radeon HD 7990 con doble núcleo gráfico tiene 8,2 Teraflops de potencia de cálculo bruta. Y la NVIDIA GTX Titan arroja un rendimiento teórico de 4,5 TFlops.

Intel Haswell

Intel, con Silvermont, no es competitiva en el apartado gráfico, y los equipos con Haswell tampoco parecen ser un problema para las siguientes APUs de AMD Kabini y Kaveri con gráficos GCN (Graphics Core Next). Así pues, AMD ha conseguido ser más atractiva de cara al segmento del ocio digital multimedia que Intel. Aunque en rendimiento absoluto de CPU es Haswell la arquitectura más conseguida.

Con la eficiencia por bandera

Donde Intel ha puesto un especial énfasis es en la optimización del consumo en todos los puntos de un sistema a nivel de placa, y no únicamente en los núcleos de procesamiento. Si hay partes de la electrónica que no se necesitan en un momento dado, el framework de gestión de energía es capaz de apagarlas por completo y volver a encenderlas de un modo instantáneo. AMD también cuenta con tecnologías de apagado de las partes de la electrónica que no se usan, pero no están tan optimizadas como las de Intel. Los reguladores de voltaje y otros elementos encargados de gestionar la energía que llega al procesador están muy optimizados en esta cuarta generación de la arquitectura Intel Core. Además, se trabaja con componentes de bajo voltaje, como la memoria DDR3L.

Intel ha puesto un especial énfasis es en la optimización del consumo en todos los puntos de un sistema a nivel de placa

AMD, por su parte, no es tan eficaz en el apartado de la depuración del consumo, aunque en ningún momento necesita un sistema de refrigeración especial, ni hay componentes de la placa que superen temperaturas incómodas de manejar. En cualquier caso, hay algún que otro fenómeno que merece ser investigado, como la diferencia entre los vatios medidos internamente acerca del consumo del procesador, y los vatios tomados a nivel de consumo del equipo de pruebas. Teniendo en cuenta que solo hay como componentes adicionales la memoria RAM y un par de unidades SSD, a primera vista no salen las cuentas en el equipo de Intel, aunque el problema bien puede estar en la eficiencia de la fuente de alimentación.

Un Tock pasado por gráficos

Donde Intel ha hecho mejoras notables, al menos sobre el papel y en los procesadores para portátiles, es en el apartado de los gráficos integrados. AMD, sin embargo, a pesar de que cuenta con unos gráficos integrados de gran calidad, no ha contemplado tantas novedades como cabría esperar. En Richland se especulaba con la posibilidad de que AMD integrase su tecnología «pata negra» GCN (Graphics Core Next) en la nueva microarquitectura. Pero, a pesar de que la tarjeta gráfica está etiquetada como perteneciente a la serie 8000, sigue siendo una tecnología propia de la generación 7000, lo cual no quita mérito a un rendimiento más que correcto de las APU A10-6xxx.

Intel con los gráficos Iris ha dado un salto cualitativo y cuantitativo importante en el mundo de la aceleración 3D y multimedia. Aunque sigue estando por detrás de AMD, que al fin y al cabo en unos meses tendrá listo el salto a GCN con el consiguiente aumento de rendimiento. Intel, para liar aún más el panorama, ha introducido los gráficos Iris solo en algunas de sus familias Haswell, en especial las destinadas a los equipos portátiles, mientras que en la mayoría de las familias de procesadores de sobremesa conserva los gráficos de la serie 4000 con algunas mejoras, como los GMA 4600 del procesador Core i7-4770K. Así, la mejoría en los gráficos se notará especialmente en los equipos portátiles, mientras que los de sobremesa se verán beneficiados esencialmente por la mejora de rendimiento debida a optimizaciones de la arquitectura a nivel de núcleos de CPU. Pero no esperes que en gráficos integrados sea una revolución como la que se espera para los equipos portátiles.

En busca de la heterogeneidad

Tras el interés por parte de Intel y AMD por los gráficos integrados está el deseo de hacer realidad HSA (Arquitectura de sistemas heterogéneos) donde se combina el paralelismo de la tecnología inherente a los gráficos con el rendimiento de los núcleos de la CPU. La estrategia Fusion de AMD persigue este propósito, y, en última instancia, se trataría de conseguir que tanto el procesamiento con los núcleos clásicos como el obtenido a partir del paralelismo de los procesadores gráficos se gestionase de forma transparente para el usuario no solo en juegos, sino también en aplicaciones de propósito general.

Con todo, y a pesar de que el número de aplicaciones que se benefician del procesamiento combinado de CPU y GPU aumenta a buen ritmo, siguen siendo los juegos los que acaparan el protagonismo a la hora de justificar un aumento de rendimiento en la parte de los gráficos, y las habilidades multimedia, como WiDi (Wireless Display) en el caso de Intel para llevar el vídeo y el audio de forma inalámbrica hasta la pantalla del salón.

AMD también contempla la transmisión de vídeo inalámbricamente con esta nueva generación de su microarquitectura, en combinación con una tarjeta WiFi de Broadcomm compatible con Miracast. En cualquier caso, en Richland ha mejorado el apartado gráfico respecto a Llano, e Intel con los gráficos Iris ha hecho lo mismo, aunque no en los procesadores de sobremesa, como en el caso de los gráficos Intel 4600 del procesador Core i7-4770K. Con todo, ha mejorado en rendimiento y compatibilidad con APIs gráficas como DirectX 11.1, OpenCL 1.2 y OpenGL 4.0, o la compatibilidad con pantallas 4K sin la letra pequeña de las generaciones anteriores (solo se podía usar una pantalla 4K mediante la combinación de dos salidas DP).

Las nuevas placas con chipset Intel Z87

Placa base Intel

Como no podía ser menos, con el cambio de arquitectura llegan los cambios en el chipset. De la serie 7 de los Z77 se pasa a la serie 8, con el Z87 como máximo exponente en cuanto a posibilidades de conectividad y expansión. Para realizar la toma de contacto con el microprocesador Intel Core i7-4770K contamos con la placa de Intel, así como el modelo Z87 Pro de Asus y la Z87-G45 Gaming de MSI. Tres placas con el chipset Z87, con Asus y MSI como fabricantes capaces de ofrecer desde el primer día propuestas adecuadas a todo tipo de perfiles; desde los usuarios que buscan la productividad ante todo, para los cuales la placa base de Asus es una excelente propuesta, hasta los que demandan una experiencia lúdica avanzada con juegos, para los cuales el modelo de MSI cumplirá bien con sus expectativas.

Intel, por su parte, no parece tener claro que el negocio de las placas base sea el suyo, y ha anunciado que esta será la última generación para la cual fabricaría sus propios modelos, dejando en manos de los fabricantes la responsabilidad de elaborar diseños de referencia para todo tipo de audiencias. Otros fabricantes destacados en cuanto a placas base son ASRock y Gigabyte, cuyos modelos probaremos más adelante.

Loading...