Procesadores de PC: ¿Qué son?, Núcleos, Sockets, y Gamas
Sin duda alguna, el componente más importante dentro de un computador es la CPU. No obstante, ¿Qué son realmente los Procesadores/CPU?, en palabras simples, La CPU (Central Processing Unit) o procesador es aquel componente de hardware denominado como el “Cerebro” de todo sistema informático, esto debido a su circuito electrónico capaz de ejecutar y procesar instrucciones de un software de computadora; dichas instrucciones pueden ser operaciones de entrada/salida, lógicas, aritméticas o de control.
Los principales fabricantes de CPU orientados a computadoras, laptops y servidores son Intel y AMD, en el caso de dispositivos móviles, los principales son Apple, Qualcomm y NVIDIA, sin embargo, este artículo se enfocará en algunos conceptos básico acerca de los procesadores de escritorio.
Componentes de un Procesador
Los procesadores constan de los siguientes componentes:
- Memoria Cache: La Memoria Cache o memoria de CPU es una pequeña memoria volátil de alta velocidad, utilizada para almacenar temporalmente datos, instrucciones o procedimientos a los que el procesador accede de manera habitual.
- Unidad de control: La unidad de control es el componente más importante dentro de la CPU, debido a que este se encarga de interpretar, decodificar, controlar el orden de ejecución y las interrupciones que pueden ocurrir en cada instrucción que llegue al procesador. La unidad de control también dirige todas las operaciones de la unidad aritmética-lógica, el movimiento e intercambio de datos, los dispositivos de entrada/salida, etc.
- Buses: Los buses son canales de comunicación de alta velocidad empleados por la CPU con la finalidad de conectarse a los distintos componentes del ordenador. Este bus está conformado por varias líneas, cada una de estas juega un papel diferente dentro del procesador. Siendo más específicos, se usan las siguientes líneas:Bus de control, Bus de direcciones, y Bus de datos.
- Reloj: El reloj se encarga de emitir pulsos eléctricos en intervalos constantes y veloces denominados ciclos, el número de ciclos que pueda ejecutar el procesador durante un segundo determinara su velocidad, dicha velocidad es medida en GHz.
- Registros: Los registros son espacios de memoria de alta velocidad dentro de la misma CPU, estos son empleados para almacenar datos, resultados aritméticos, direcciones de memoria, etc.
- Unidad aritmética-lógica: Como lo dice su nombre, esta unidad se encarga de realizar todas operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, etc.) y lógicas (AND, OR, NOT, etc.) del procesador.
¿Qué son los Núcleos de Procesador?
Un Núcleo (core) no es más que una Unidad de Procesamiento Central independiente (CPU) dentro del mismo procesador, es decir, un procesador dentro de otro. Los núcleos se encargan de realizar todas las operaciones necesarias para ejecutar un programa de computador.
Clasificación de los Procesadores según la Cantidad de Núcleos
Los procesadores se dividen en dos grupos según su núcleo: Procesadores de Núcleo simple y Multi-núcleo, no obstante, este término es algo confuso, debido a que todos los procesadores que tenga más de un núcleo entran en la misma categoría. Una vez explicado, procederemos con la clasificación:
- Procesador de Núcleo Simple y dos Hilos (Single-Core)
- P. de Doble Núcleo y cuatro Hilos (Dual-Core)
- P. de Núcleo Cuádruple y ocho Hilos (Quad-Core)
- P. de seis Núcleos y 12 Hilos (Hexa-Core)
- P. de ocho Núcleos y 16 Hilos (Octa-Core)
- P. de 10 Núcleos y 20 hilos (Hexa-core)
Es necesario tener en cuenta que el límite de núcleos que puede tener la CPU no es 10, al contrario, en la actualidad existen procesadores de ordenador capaces de alcanzar hasta 64 núcleos.
¿Qué son los Hilos o Threads?
Los hilos (Threads) es la forma del procesador de acortar el tiempo de espera entre cada instrucción, es decir, el núcleo divide y reparte una instrucción entre cada uno de sus hilos.
Nota: El número de hilos en una CPU puede cambiar según el modelo/marca.
Zócalo y Chipsets de un Procesador
Los chipsets son un conjunto de chips encargados de controlar la conexión de la CPU con los distintos componentes (RAM, almacenamiento, periféricos, etc.) del ordenador…
Por otro lado, un zócalo (Socket) de CPU es una ranura diseñada para proporcionar tanto la interfaz física como eléctrica para conectar el procesador con la Placa base, este zócalo está ubicado en la placa base y es constantemente rediseñado para la familia de procesadores que esté vigente en el mercado.
Por consiguiente, al momento de comprar una CPU, es necesario tener en cuenta que tipo de zócalo y chipset utiliza, también hay que tener en cuenta que pueden darse los casos que un procesador encaje en el zócalo de una placa base, más no sea compatible con los chipsets.
Clasificación de Gamas
Para entender los procesadores, hay que entender que estos se dividen por gamas, es decir, cada empresa (Intel y AMD) tiene una serie de procesadores diferentes para cada tarea, cada una con sus virtudes y defectos, por lo tanto, en este apartado nos enfocaremos en resumir cada gama y para qué fueron creadas.
Procesadores Intel
Procesadores Intel Pentium
Intel Pentium es una gama de procesadores lanzadas entre 1993 y 2006, estos procesadores son una versión mejorada de la familia Intel 80486, en la actualidad estos procesadores están obsoletos y discontinuados, no obstante, en su momento, eran utilizados en computadoras (personales) y estaciones de trabajo de alto rendimiento, por consiguiente, estos procesadores estaban enfocados para las siguientes tareas:
- Uso de navegadores (Chrome, Opera, Explorer, etc.)
- Tareas de Ofimática (Word, Excel, PowerPoint, etc.)
- Juegos de pocos requisitos de la época
- Ejecución de archivos Multimedia
- Tareas Escolares
En 2017 Intel comenzó a llamar a sus CPUs Intel Pentium basados en la arquitectura Kaby Lake, Coffe Lake, SKYlake y Gemini Lake como Intel Pentium Gold e Intel Pentium Silver, esto simplemente es un nombre, ya que, siguen teniendo el desempeño de un Intel Pentium.
Nota: Intel Pentium Gold y Silver fueron remplazados por la gama Intel Processor.
Procesadores Intel Celeron
Intel Celeron es una gama (baja) de procesadores de bajo costo lanzados entre 1998 y 2022, estas CPUs fueron creados con la finalidad de ofrecer procesadores a un precio menor, a costa de un rendimiento mucho más reducido. Por consiguiente, dichas CPUs están enfocados en tareas básicas como:
- Uso de navegadores
- Ejecución de archivos multimedia
- Uso de navegadores (Chrome, Opera, Explorer, etc.)
- Tareas de Ofimática (Word, Excel, PowerPoint, etc.)
- Tareas Escolares
- Tareas de contabilidad para empresas pequeñas (Kioscos)
Procesadores Intel Core
Intel Core es una gama de procesadores creada a mediados del 2006 por Intel Corporation, esta familia de procesadores se dividen por nivel rendimiento y eficiencia, es decir, el número que vaya después de la “i”, determinara el tipo de procesador y para cuáles tareas fue diseñado.
- Intel Core i3: Los procesadores i3 están enfocados en satisfacer las necesidades más básicas de un ordenador, es decir, una CPU capaz de soportar el uso de navegadores, reproducción de archivos multimedia y ejecución de videojuegos (pocos/medios requisitos); en la actualidad este tipo de procesadores puede alcanzar los 10 núcleos, no obstante, no hay que olvidar el tipo de procesador es.
- Intel Core i5: Dejando de lado las tareas básicas, los Core i5 están enfocados en tareas un poco más exigentes como la ejecución de videojuegos (medios requisitos), edición de archivos multimedia y ejecución multitarea. Esta es la opción más elegida por los usuarios, no obstante, hay que tener en cuenta que puede quedarse corto al ejecutar ciertos programas o videojuegos.
- Intel Core i7: Los i7 están diseñados para tareas que necesitan mucha más potencia y una mayor capacidad de multitarea, este tipo de CPUs son capaces de ejecutar programas de edición de archivos multimedia de alta resolución, modelado en 3d y tareas de diseño gráfico.
- Intel Core i9: En el caso de los i9, estas CPUs son de gama alta, es decir, están diseñados con el objetivo de tener un rendimiento y eficiencia excepcional, estos procesadores están enfocados para tareas más exigentes como la renderización 3d y la ejecución de videojuegos de altos requisitos.
Nota: Intel tiene variantes (Intel Core Serie X) bastante potentes que las anteriores, no obstante, se escriba de ello en un futuro artículo.
Procesadores Intel Xeon
Estos son los procesadores más potentes fabricados por Intel, teniendo un rendimiento y eficiencia, estos fueron diseñados para ejecutar tareas a nivel profesional y empresarial (incluso a nivel personal) como servidores, animación, desarrollo de nuevas tecnológicas, renderizado, etc. Esta familia de procesadores se divide en dos categorías: Estándar (E, W, D) y Escalable (Platinum, Bronze, Silver y Gold).
Procesadores AMD
Procesadores AMD Athlon
Los procesadores AMD Athlon fuero creados en 1999, con el objetivo de rivalizar con los Intel Pentium. Este tipo de CPU tienen una gran potencia la cual es utilizada para tareas básicas de un ordenador, no obstante, con una buena tarjeta gráfica, el procesador puede manejar videojuegos exigentes, y todo a un precio bastante económico.
Procesadores AMD Ryzen
Los procesadores AMD Ryzen están diseñados con la finalidad de brindar un rendimiento potente y eficiente en una gran variedad de tareas, entre las cuales están: reproducción y edición de archivos multimedia, tareas de ofimática, y ejecución de videojuegos de altos/medios/pocos requisitos.
Es necesario tener en cuenta que AMD Ryzen es la competencia de Intel Core, no obstante, los procesadores Ryzen se centran mucho más en un rendimiento bruto, es decir, al momento de ejecutar un software demandante, AMD Ryzen es la mejor opción calidad/precio.
Nota: De los puntos más importantes de los procesadores AMD, es su flexibilidad al momento de realizar overclock.
La forma de clasificar los procesadores AMD es la misma por la cual se dividen los Intel Core, es decir después del “Ryzen” le sigue el número que determina el tipo de procesador.
Procesadores AMD Ryzen Threadripper
Los AMD Ryzen Threadripper son la definición de intentar abrir una puerta con una bomba nuclear, la principal característica de estos procesadores en su gran número de núcleos (64) para aquellas tareas que necesitan un uso excesivo de la CPU, como el diseño gráfico, animación, codificación, videojuegos, etc. AMD Ryzen Threadripper es la competencia de los Intel Xeon.
Nota: La arquitectura y el funcionamiento estarán en otro artículo.
