La CPU es quizás el componente de hardware informático más conocido del mundo, aunque no siempre por las razones correctas. No es raro oír a la gente llamar "CPU" a todo el ordenador o incluso a algo como un router. De hecho, una sola CPU cabe en la palma de la mano y es posiblemente el componente más importante de cualquier ordenador. Aquí tienes todo lo que necesitas saber sobre las CPU.
El cerebro de la computadora
En pocas palabras, la unidad central de procesamiento (o CPU) es el cerebro de la computadora, el componente que se encarga de pensar. Para poder hacerlo, las CPU se componen de uno o más núcleos que pueden realizar cargas de trabajo. Las CPU también necesitan acceso a la memoria, donde se pueden almacenar datos, y cuanto más rápida sea la memoria, más rápido se pueden completar las tareas. Lo ideal es que una CPU obtenga sus datos de la RAM (que es bastante rápida y puede almacenar una gran cantidad de datos) o de su caché (que es parte de la CPU y es rápida, pero almacena solo una pequeña cantidad de datos) en lugar de un disco duro o SSD.
Al igual que prácticamente todos los demás tipos de procesadores, las CPU pueden presentarse en diferentes variedades conocidas como arquitecturas de conjunto de instrucciones (o ISA), que es el componente más fundamental de una CPU. Las diferencias entre dos ISA distintas suelen ser tan extremas que el software que se ejecuta en una ISA probablemente no se ejecute en otra. Incluso las CPU que utilizan la misma ISA pueden utilizar una microarquitectura diferente, otra forma en que se diseñan las CPU, aunque no tan fundamental como la ISA. Las diferentes microarquitecturas ofrecen diferentes niveles de rendimiento, eficiencia y funciones.
Esto es lo que hace que la CPU sea única: es muy buena para realizar tareas en un orden secuencial y serial, en lugar de hacer muchas cosas en paralelo o al mismo tiempo. Es por eso que las primeras CPU vinieron con un solo núcleo, e incluso dos décadas después del debut de la primera CPU de doble núcleo, la mayoría de los chips de consumo ofrecen ocho núcleos o menos, aunque las CPU para servidores grandes suelen ofrecer entre 32 y 128 núcleos. Los diseñadores de CPU se centran en ofrecer mejoras en el rendimiento por núcleo aumentando la velocidad o frecuencia de reloj (la cantidad de trabajo o instrucciones completadas por segundo) y las instrucciones por reloj, lo que depende de la microarquitectura.
El panorama de las CPU y las empresas que las diseñan
Si bien hay muchos diseñadores de CPU en el mundo, solo me centraré en los más grandes e importantes; muchas empresas que fabrican CPU fabrican chips para dispositivos electrónicos como calculadoras y máquinas industriales, que no son exactamente muy interesantes. Cuando se trata de PC, teléfonos y centros de datos, sorprendentemente hay pocos actores.
Las principales empresas en la actualidad son Intel, AMD, Arm y RISC-V International. Todos conocemos a Intel: es una de las empresas de informática más antiguas del planeta. Intel inventó la ISA x86, que comparte con AMD, y las dos empresas han estado compitiendo desde los años 90. Luego está Arm, que mantiene la ISA ARM y la cede bajo licencia a otras empresas como Apple, Samsung y Qualcomm, que crean CPU ARM personalizadas con un mejor rendimiento en comparación con los núcleos ARM normales de Arm. RISC-V International, en cambio, permite a cualquiera utilizar y modificar su ISA RISC-V, que es un estándar abierto.
Intel y AMD, a pesar de ser las más antiguas de estas empresas, también están entre las más limitadas y solo fabrican CPU para PC y centros de datos. Intel estuvo involucrada en un momento en el mercado de teléfonos, pero finalmente abandonó sus planes de apoderarse de los teléfonos inteligentes. Arm y sus socios, en cambio, tienen sus manos en casi todo. Los teléfonos y los teléfonos inteligentes han sido el bastión tradicional de las CPU ARM, pero empresas como Amazon y Google están introduciendo ARM en el centro de datos, y Apple y Qualcomm incluso están luchando contra Intel y AMD en el mercado de las PC.
Sin embargo, RISC-V apenas tiene presencia en estos mercados cruciales y, en cambio, ha ido ganando terreno principalmente en aplicaciones industriales. Aun así, RISC-V International y sus socios tienen planes de llevar ISA a PC, teléfonos inteligentes y centros de datos para competir con Intel, AMD y Arm. En los próximos años, veremos si RISC-V va a alterar seriamente el statu quo, que no se ha alterado durante muchos años.
Qué significan las CPU para el rendimiento de tu dispositivo
La CPU es uno de los componentes más importantes de dispositivos como PC y teléfonos inteligentes, ya sea para jugar, para la productividad o para hacer cosas casuales como navegar por Internet o mirar videos. Hay muchas, muchas CPU diferentes con diferentes combinaciones de microarquitecturas, conteos de núcleos y otras características, por lo que es imposible brindar una descripción general completa de lo que se debe buscar en una hoja de especificaciones. Si eres un usuario promedio y estás buscando comprar unaexcelente CPU, tengo algunos consejos para ti.
Una de las cosas más importantes que hay que entender es que tener más núcleos no siempre significa más rendimiento. No todas las aplicaciones utilizarán todos los núcleos, y las aplicaciones que sí utilizan muchos núcleos suelen ser para la creación de contenido, como la renderización de vídeos o la creación de modelos 3D. No es una mala idea adquirir una CPU moderna con muchos núcleos, pero a menudo se puede encontrar una mejor oferta optando por algo con un poco menos de núcleos, a menos que sepas que necesitas todos los núcleos posibles.
Los juegos, en particular, son una carga de trabajo complicada para las CPU, porque las altas velocidades de reloj y una gran cantidad de caché son las características más importantes en unagran CPU para juegos. Sin embargo, incluso una CPU de gama baja puede tener un rendimiento idéntico al de una CPU de gama alta si eliges configuraciones de gráficos que establezcan una velocidad de cuadros más baja. Por ejemplo, una CPU puede tener solo 90 FPS en un juego comoStar Wars Jedi: Survivormientras que otra puede tener 120 FPS, pero si estás jugando a 60 FPS, ambas CPU tendrán la misma capacidad. Si estás bien con los clásicos 60 FPS,incluso las CPU baratas harán el trabajo.
Por último, si quieres hacerte una idea clara de cómo funcionará una CPU, tendrás que leer algunas reseñas, y esto se aplica a los ordenadores de sobremesa, portátiles y smartphones. Tendrás que examinar muchos gráficos y tablas llenas de números, pero así es como sabrás qué CPU es mejor para qué. Una hoja de especificaciones nunca te contará la historia completa, y nunca deberías aceptar el marketing al pie de la letra. Y no te preocupes demasiado por intentar conseguir la CPU perfecta. Lo más probable es que la mayoría de los chips funcionen bien para lo que sea que estés intentando hacer.