Tipos de procesadores de computadora

Hace unos años, elegir un procesador era bastante sencillo. AMD e Intel producían cada uno dos series de procesadores, una línea convencional y una línea económica. Cada empresa utilizaba un único zócalo de procesador y había una gama limitada de velocidades de procesador disponibles. Si querías un procesador Intel, podías tener una docena de modelos convencionales y media docena de modelos económicos para elegir. Lo mismo ocurría con AMD.

OEM versus caja comercial

Para complicar aún más las cosas, la mayoría de los procesadores AMD e Intel están disponibles en dos tipos de embalaje, llamados OEM y caja comercial. Los paquetes de procesadores OEM incluyen solo el procesador básico y normalmente ofrecen solo una garantía de 90 días. Los procesadores en caja comercial incluyen el procesador, un disipador de calor de CPU compatible y una garantía más larga, normalmente de tres años.

Un procesador en caja comercial suele ser la mejor oferta. Por lo general, cuesta solo unos pocos dólares más que la versión OEM del mismo procesador, y el disipador de calor de CPU incluido suele valer más que la diferencia de precio. Pero si planeas instalar un disipador de calor de CPU de terceros —por ejemplo, porque estás actualizando tu sistema para que sea lo más silencioso posible—, puede tener sentido comprar el procesador OEM.

Hoy en día, elegir un procesador no es tan simple. AMD e Intel fabrican literalmente decenas de modelos de procesadores diferentes. Cada empresa ofrece ahora varias líneas de procesadores, que difieren en velocidad de reloj, memoria caché L2, tipo de zócalo, velocidad del bus host, funciones especiales admitidas y otras características. Incluso los nombres de los modelos son confusos. AMD, por ejemplo, ha ofrecido al menos cinco modelos de procesadores diferentes bajo el mismo nombre Athlon 64 3200+. Un número de modelo de Intel Celeron que termina en J se ajusta al zócalo 775, y el mismo número de modelo sin la J designa el mismo procesador para el zócalo 478. Un número de modelo de procesador Pentium 4 que termina en J no dice nada sobre el tipo de zócalo para el que está diseñado, pero indica que el procesador admite la función de bit de desactivación de ejecución. Y así sucesivamente.

AMD e Intel ofrecen cada uno las tres categorías de procesadores descritas en las siguientes secciones.

Los procesadores económicos sacrifican un poco de rendimiento a cambio de un precio más bajo. En cualquier momento dado, es probable que el procesador económico más rápido disponible de AMD o Intel tenga aproximadamente el 85 % del rendimiento de su modelo convencional más lento. Los procesadores económicos son más que suficientes para tareas informáticas rutinarias. (Después de todo, el procesador económico de hoy era el procesador convencional de ayer y el procesador de alto rendimiento de la semana pasada). Los procesadores económicos son a menudo la mejor opción para una actualización del sistema, porque sus velocidades de reloj y consumo de energía más bajos hacen que sea más probable que sean compatibles con una placa madre más antigua.

Los diversos modelos del procesador AMD Sempron se venden en el rango de $50 a $125 y están dirigidos al segmento que va desde el económico hasta el convencional de gama baja. El Sempron reemplazó al procesador Duron para zócalo A descontinuado en 2004 y al obsoleto procesador Athlon XP para zócalo A en 2005. Varios modelos Sempron están disponibles en el obsoleto zócalo A y en el mismo zócalo 754 utilizado por algunos modelos Athlon 64.

AMD en realidad empaqueta dos procesadores diferentes bajo el nombre Sempron. Un Sempron para zócalo A, también llamado K7 Sempron, es de hecho un procesador Athlon XP renombrado. Un Sempron para zócalo 754, que se muestra en la Figura 5-1, también se llama K8 Sempron y es realmente un modelo Athlon 64 recortado que funciona a una velocidad de reloj más baja con una memoria caché L2 más pequeña y un controlador de memoria de canal único en lugar de la arquitectura de doble canal del controlador de memoria del Athlon 64. Los primeros modelos Sempron no tenían soporte para procesamiento de 64 bits. Los modelos Sempron recientes incluyen soporte para 64 bits, aunque la practicidad de ejecutar software de 64 bits en un Sempron es cuestionable. Aún así, al igual que el Athlon 64, el Sempron también ejecuta software de 32 bits de manera muy eficiente, por lo que puedes considerar el soporte de 64 bits como una inversión a futuro.

Figura 5-1: Procesador AMD Sempron (imagen cortesía de AMD, Inc.)

Si tienes una placa madre con zócalo 462 (A) o zócalo 754 en tu sistema, el Sempron ofrece una excelente ruta de actualización. Deberás verificar la compatibilidad de tu placa madre con el Sempron específico que pretendes instalar, y es posible que debas actualizar el BIOS para reconocer el Sempron.

Para obtener más información sobre los modelos de procesadores Sempron, visita http://www.amd.com/sempron.

Durante muchos años, el procesador Intel Celeron fue el pariente pobre, ofreciendo muy poco rendimiento a un precio demasiado alto. Los observadores cínicos creían que la única razón por la que Intel vendía procesadores Celeron era que los fabricantes de sistemas querían el nombre de Intel en sus cajas sin tener que pagar el precio más alto por un procesador convencional de Intel.

Todo eso cambió cuando Intel presentó sus modelos Celeron D, que ahora están disponibles para placas madre con zócalo 478 y zócalo 775. Si bien los modelos Celeron D siguen siendo más lentos que los Sempron en relación calidad-precio, la disparidad ya no es tan grande como en años pasados. Los procesadores Celeron D, que se venden en el rango de $60 a $125, son procesadores de actualización muy creíbles para cualquiera que posea una placa madre con zócalo 478 o zócalo 775. Al igual que el Sempron, los modelos Celeron están disponibles con soporte para 64 bits, aunque nuevamente la practicidad de ejecutar software de 64 bits en un procesador de nivel de entrada es cuestionable. Una vez más, es importante verificar la compatibilidad de tu placa madre con el Celeron específico que pretendes instalar, y es posible que debas actualizar el BIOS para reconocer el Celeron.

EVITA LOS PROCESADORES CELERON NO-D

Los procesadores Celeron (sin la "D") se basan en el núcleo Northwood y tienen solo 128 KB de memoria caché L2. Estos procesadores tienen un rendimiento muy pobre y, desafortunadamente, siguen estando a la venta. Los modelos Celeron D se basan en el núcleo Prescott y tienen 256 KB de memoria caché L2.

Para obtener más información sobre los modelos de procesadores Celeron, visita http://www.intel.com/celeron.

Los procesadores convencionales suelen costar entre $125 y $250, aunque los modelos más rápidos se venden por $500 o más y ofrecen hasta aproximadamente el doble del rendimiento general de los procesadores económicos más lentos. Un procesador convencional puede ser una buena opción de actualización si necesitas más rendimiento del que ofrece un procesador económico y estás dispuesto a pagar el costo adicional.

Sin embargo, dependiendo de tu placa madre, un procesador convencional puede no ser una opción incluso si estás dispuesto a pagar el costo extra. Los procesadores convencionales consumen considerablemente más energía que la mayoría de los procesadores económicos, a menudo demasiado para ser utilizados en placas madre más antiguas. Además, los procesadores convencionales a menudo usan núcleos más recientes, memorias caché L2 más grandes y otras características que pueden ser compatibles o no con una placa madre más antigua. Es posible que una fuente de alimentación antigua no proporcione suficiente energía para un procesador convencional actual, y el nuevo procesador puede requerir una memoria más rápida de la que está instalada actualmente. Si tienes la intención de actualizar a un procesador convencional, verifica cuidadosamente la compatibilidad del procesador, la placa madre, la fuente de alimentación y la memoria antes de comprar el procesador.

El procesador AMD Athlon 64, que se muestra en la Figura 5-2, está disponible en variantes de zócalo 754 y zócalo 939. Como indica su nombre, el Athlon 64 admite software de 64 bits, aunque solo un pequeño porcentaje de los propietarios de Athlon 64 ejecuta software de 64 bits. Afortunadamente, el Athlon 64 funciona igual de bien ejecutando los sistemas operativos y el software de aplicaciones de 32 bits que la mayoría de nosotros usamos.

Figura 5-2: Procesador AMD Athlon 64 (imagen cortesía de AMD, Inc.)

Al igual que el Sempron, el Athlon 64 tiene un controlador de memoria integrado en el chip del procesador, en lugar de depender de un controlador de memoria que sea parte del chipset. La ventaja de esta decisión de diseño es que el rendimiento de la memoria del Athlon 64 es excelente. La desventaja es que soportar un nuevo tipo de memoria, como DDR2, requiere un rediseño del procesador. Los modelos con zócalo 754 tienen un controlador de memoria DDR-SDRAM PC3200 de canal único frente al controlador de arquitectura de doble canal en los modelos con zócalo 939, por lo que los modelos con zócalo 939 que funcionan a la misma velocidad de reloj y con el mismo tamaño de memoria caché L2 ofrecen un rendimiento algo mayor. Por ejemplo, AMD designa un Athlon 64 con núcleo Newcastle para zócalo 754 con 512 KB de memoria caché L2 que funciona a 2.2 GHz como un modelo 3200+, mientras que el mismo procesador en zócalo 939 se designa como un Athlon 64 3400+.

LOS NÚMEROS MIENTEN

Los números de modelo de los procesadores Athlon 64 y Sempron se escalan de forma diferente. Por ejemplo, el Sempron 3100+ para zócalo 754 funciona a 1800 MHz y tiene 256 KB de caché, y el Athlon 64 2800+ para zócalo 754 funciona a la misma velocidad de reloj y tiene el doble de caché. A pesar del número de modelo más bajo, el Athlon 64 2800+ es algo más rápido que el Sempron 3100+. Aunque AMD lo niega rotundamente, la mayoría de los observadores de la industria creen que AMD pretende que los números de modelo del Athlon 64 se comparen con las velocidades de reloj del Pentium 4 y los números de modelo del Sempron con las velocidades de reloj del Celeron. Por supuesto, Intel también designa sus procesadores recientes por número de modelo en lugar de velocidad de reloj, confundiendo aún más las cosas.

Para obtener más información sobre los modelos de procesadores Athlon 64, visita http://www.amd.com/athlon64.

El Pentium 4, que se muestra en la Figura 5-3, es el procesador insignia de Intel y está disponible en zócalo 478 y zócalo 775. A diferencia de AMD, que a veces usa el mismo número de modelo Athlon 64 para designar cuatro o más procesadores diferentes con diferentes velocidades de reloj, tamaños de memoria caché L2 y zócalos, Intel utiliza un esquema de numeración que identifica a cada modelo sin ambigüedades.

Los modelos Pentium 4 más antiguos, que están disponibles solo en zócalo 478, se identifican por la velocidad de reloj y, a veces, una letra complementaria para indicar la velocidad del FSB y/o el tipo de núcleo. Por ejemplo, un procesador Pentium 4 con núcleo Northwood para zócalo 478 que funciona a una velocidad de núcleo de 2.8 GHz con un FSB de 400 MHz se designa como Pentium 4/2.8. El mismo procesador con el FSB de 533 MHz se designa como Pentium 4/2.8B, y con el FSB de 800 MHz se designa como Pentium 4/2.8C. Un procesador Pentium 4 con núcleo Prescott de 2.8 GHz se designa como Pentium 4/2.8E.

Figura 5-3: Procesador Intel Pentium 4 serie 600 (imagen cortesía de Intel Corporation)

Los modelos Pentium 4 para zócalo 775 pertenecen a una de dos series. Todos los procesadores de la serie 500 usan el núcleo Prescott y tienen 1 MB de memoria caché L2. Todos los procesadores de la serie 600 usan el núcleo Prescott 2M y tienen 2 MB de memoria caché L2. Intel usa el segundo número del número de modelo para indicar la velocidad de reloj relativa. Por ejemplo, un Pentium 4/530 tiene una velocidad de reloj de 3 GHz, al igual que un Pentium 4/630. Los modelos 540/640 funcionan a 3.2 GHz, los modelos 550/650 a 3.4 GHz, los modelos 560/660 a 3.6 GHz, y así sucesivamente. Una "J" después de un número de modelo de la serie 500 (por ejemplo, 560J) indica que el procesador admite la función XDB, pero no el soporte de 64 bits EM64T. Si un número de modelo de la serie 500 termina en 1 (por ejemplo, 571), ese modelo admite tanto la función XDB como el procesamiento de 64 bits EM64T. Todos los procesadores de la serie 600 admiten tanto XDB como EM64T.

Para obtener más información sobre los modelos de procesadores Pentium 4, visita http://www.intel.com/pentium4.

Procesadores extremos

Clasificamos los procesadores convencionales más rápidos y costosos —aquellos que se venden en el rango de $400 a $500— como procesadores de alto rendimiento, pero AMD e Intel reservan esa categoría para sus modelos de gama alta, que se venden por entre $800 y $1,200. Estos procesadores, el AMD Athlon 64 FX, el Intel Pentium 4 Extreme Edition y el Intel Pentium Extreme Edition, están dirigidos al mercado de los juegos y entusiastas, y ofrecen, en el mejor de los casos, un rendimiento marginalmente más rápido que los modelos convencionales más veloces.

De hecho, el aumento de rendimiento es generalmente tan pequeño que creemos que cualquiera que compre uno de estos procesadores tiene más dinero que sentido común. Si estás considerando comprar uno de estos procesadores escandalosamente caros, hazte un favor: compra en su lugar un procesador convencional de gama alta de $400 o $500 y usa parte del dinero extra para obtener más memoria, una mejor tarjeta de video, una mejor pantalla, mejores altavoces o algún otro componente que realmente proporcione un beneficio notable. Haz eso, o mantén el dinero extra en el banco.

A principios de 2005, AMD e Intel habían llevado sus núcleos de procesador a las velocidades más rápidas posibles, y había quedado claro que la única forma práctica de aumentar significativamente el rendimiento del procesador era usar dos procesadores. Aunque es posible construir sistemas con dos procesadores físicos, hacerlo introduce muchas complejidades, entre ellas, la duplicación del ya alto consumo de energía y la producción de calor. AMD, seguido posteriormente por Intel, optó por ir hacia el procesador de dos-núcleos.

Combinar dos núcleos en un solo procesador no es exactamente lo mismo que duplicar la velocidad de un solo procesador. Por una parte, hay una sobrecarga involucrada en la gestión de los dos núcleos que no existe para un solo procesador. Además, en un entorno de tarea única, un hilo de programa no se ejecuta más rápido en un procesador de dos-núcleos de lo que lo haría en un procesador de un solo núcleo, por lo que duplicar el número de núcleos de ninguna manera duplica el rendimiento de la aplicación. Pero en un entorno de multitarea, donde muchos programas y sus hilos compiten por el tiempo del procesador, la disponibilidad de un segundo núcleo de procesador significa que un hilo puede ejecutarse en un núcleo mientras un segundo hilo se ejecuta en el segundo núcleo.

El resultado es que un procesador de dos-núcleos suele proporcionar un rendimiento entre un 25 % y un 75 % mayor que un procesador de un solo núcleo similar si realizas muchas tareas simultáneas. El rendimiento de dos núcleos para una sola aplicación es esencialmente el mismo a menos que la aplicación esté diseñada para admitir hilos, como lo están muchas aplicaciones intensivas en procesador. (Por ejemplo, un navegador web utiliza hilos para mantener la interfaz de usuario con capacidad de respuesta incluso cuando está realizando una operación de red). Incluso si solo ejecutaras aplicaciones sin hilos, obtendrías algún beneficio de rendimiento de un procesador de dos-núcleos. Esto es cierto porque un sistema operativo, como Windows XP, que admite procesadores de dos-núcleos, asigna automáticamente diferentes procesos a cada núcleo.

El AMD Athlon 64 X2, que se muestra en la Figura 5-4, tiene varias cosas a su favor, como un alto rendimiento, requisitos de energía y producción de calor relativamente bajos, y compatibilidad con la mayoría de las placas madre con zócalo 939 existentes. Por desgracia, mientras que Intel ha fijado el precio de sus procesadores de dos-núcleos menos costosos en el rango inferior a los $250, los modelos de dos-núcleos de AMD menos costosos se vendieron inicialmente en el rango de los $800, lo cual está fuera de toda consideración para la mayoría de quienes realizan actualizaciones. Afortunadamente, a finales de 2005, AMD había comenzado a enviar modelos de dos-núcleos a precios más razonables, aunque la disponibilidad es limitada.

Figura 5-4: Procesador AMD Athlon 64 X2 (imagen cortesía de AMD, Inc.)

Para obtener más información sobre los modelos de procesadores Athlon 64 X2, visita http://www.amd.com/athlon64.

El anuncio del procesador de dos-núcleos Athlon 64 X2 de AMD tomó a Intel desprevenido. Bajo presión, Intel adoptó un enfoque más rudimentario para fabricar un procesador de dos-núcleos. En lugar de construir un procesador de dos-núcleos integrado como AMD había hecho con sus procesadores Athlon 64 X2, Intel esencialmente colocó dos núcleos Pentium 4 más lentos en un mismo sustrato y lo llamó procesador de dos-núcleos Pentium D.

El Pentium D de la serie 800 con núcleo Smithfield de 90 nm, que se muestra en la Figura 5-5, es un apaño provisional para Intel, diseñado para contrarrestar al AMD Athlon 64 X2 hasta que Intel pueda llevar al mercado su respuesta real, el procesador de dos-núcleos con núcleo Presler de 65 nm, que probablemente se designe como el Pentium D de la serie 900. Los procesadores de dos-núcleos basados en Presler estarán totalmente integrados, serán compatibles con las placas madre existentes compatibles con Intel de dos núcleos y presentarán un consumo de energía reducido, una menor salida de calor, el doble de memoria caché L2 y un rendimiento considerablemente mayor.

Figura 5-5: Procesador de dos-núcleos Intel Pentium D (imagen cortesía de Intel Corporation)

Al leer lo anterior, podrías pensar que solo sentimos desprecio por los procesadores Pentium D de la serie 800. De hecho, nada podría estar más lejos de la verdad. Son un apaño, sí, pero son un apaño bastante barato y muy eficaz, suponiendo que tengas una placa madre que los admita. Probamos exhaustivamente una muestra temprana del Pentium D de la serie 800 menos costoso, el 820. El 820 funciona a 2.8 GHz y, bajo un uso ligero, principalmente de tarea única, el 820 "se siente" bastante parecido a un Pentium 4 con núcleo Prescott de 2.8 GHz. A medida que añadimos más y más procesos, la diferencia se volvió clara. En lugar de ralentizarse, como habría hecho el Prescott de un solo núcleo, el Pentium D proporcionó una respuesta ágil al proceso en primer plano.

Para obtener más información sobre los modelos de procesadores Pentium D, visita http://www.intel.com/products/processor/....

La Tabla 5-2 enumera las características importantes de los procesadores AMD actuales, incluidas las funciones especiales que admiten.

Tabla 5-2: Tabla 5-2. Resumen de procesadores AMD

La Tabla 5-3 enumera las características importantes de los procesadores Intel actuales, incluidas las funciones especiales que admiten.

Tabla 5-3: Resumen de procesadores Intel

FUNCIONES ESPECIALES

Las funciones especiales no siempre se implementan en toda una línea de procesadores. Por ejemplo, enumeramos los procesadores Pentium D de la serie 8XX como compatibles con EM64T, SSE3, EIST y dos núcleos. En el momento en que escribimos esto, había tres modelos Pentium D 8XX disponibles: el 820 de 2.8 GHz, el 830 de 3.0 GHz y el 840 de 3.2 GHz. Los modelos 830 y 840 admiten todas las funciones especiales enumeradas. El modelo 820 admite el funcionamiento con EM64T, SSE3 y dos núcleos, pero no EIST. Si una función especial enumerada como compatible con una línea particular de procesadores es importante para ti, verifica que sea compatible con el modelo de procesador exacto que pretendes comprar.

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