Arquitecturas multicore

Arquitecturas Multicore de los microprocesadores Intel

Introducción

Tras el desastre de los últimos Pentium 4 y Pentium D, Intel se dio cuenta de que no podían seguir por el mismo camino ya que para intentar igualar a su rival de mercado AMD era necesario subir la velocidad en cuanto a GHz se refiere (alcanzando los 3.73 GHz), esto hacia que los procesadores consumieran demasiada energía yfuese muy difícil mantenerlos a una temperatura adecuada.
Intel también sacó un nuevo socket el LGA775 (usado actualmente) para tener una cierta ventaja sobre AMD, ya que los nuevos procesadores que usaban este socket eran compatibles con las memorias DDR2, mientras AMD aún seguía usando las memorias DDR.
A pesar del continuo esfuerzo de Intel por igualar en rendimiento a los K8 de AMD su viejaarquitectura NetBurst era insuficiente para conseguirlo. Todas estas circunstancias hicieron a Intel aprender de sus errores y buscar un cambio en la optimización de sus procesadores. Para ello Intel empezó con el diseño de una nueva arquitectura denominada “Microarquitectura Core” una nueva gama de procesadores que recibirían el nombre de Core 2. Diseñados por el quipo de Intel israelí, el mismoequipo que desarrollo el Pentium M, estos ingenieros realizaron su mayor esfuerzo en aumentar el rendimiento de los nuevos procesadores, aunque se obtuvieron otras ventajas como un consumo de energía reducido y una baja disipación de calor.
Descripción inicial

Los procesadores multi-núcleo son un procesador que contiene dentro de su empaque a varios núcleos o “cerebros”. La mayoría de losprocesadores son mono-núcleo, o sea tienen un solo cerebro. Mientras un procesador mono-núcleo tiene un solo cerebro para ejecutar procesos, un procesador multi-núcleo puede repartir los procesos entre sus varios cerebros para su posterior ejecución.
Es como cuando a una persona le dan muchos trabajos por hacer, si otro lo ayuda entre los dos pueden dividirse el trabajo y terminar más rápido. Si los dosles toca hacer un solo trabajo, si este es divisible, entonces los dos lo también lo harán mas rápido. Pero si el trabajo no es divisible, entonces en ese caso uno solo lo haría.
Por eso las aplicaciones que sacan más provecho de estos procesadores multinúcleo son aquellas que pueden generar muchos hilos de ejecución (thread) como las aplicaciones de audio/video, cálculo científico, juegos,tratamiento de gráficos en 3D, etc.
Pero de todas maneras siempre hay aplicaciones que no se dividen en hilos de ejecución, que no aprovechan por completo estos procesadores. Pero estos procesadores pueden ejecutar varias de estas aplicaciones al mismo tiempo.
Solo cuando uno ejecute una sola aplicación que no sea paralelizable (no se pueda descomponer en hilos) es cuando no se aprovecha elpotencial de procesamiento que tienen estos procesadores.



Desarrollo del tema:
Antecedentes de los procesadores multinúcleo


Los procesadores multinúcleo se basaron en los sistemas distribuidos, la computación paralela, y las tecnologías como el Hyperthreading; que mostraban como dividir el trabajo entre varias unidades de ejecución.

Procesamiento en Paralelo
El procesamiento en paraleloes la división de una aplicación en varias partes para que sean ejecutadas a la vez por diferentes unidades de ejecución.
El procesamiento en paralelo se utiliza en Computación Paralela y la Computación Distribuida.

HyperThreading es una marca registrada de la empresa Intel para nombrar su implementación de la tecnología Multithreading Simultáneo también conocido como SMT. Permite a losprogramas preparados para ejecutar múltiples hilos (multi-threaded) procesarlos en paralelo dentro de un único procesador, incrementando el uso de las unidades de ejecución del procesador.





Intel Pentium 4 @ 3.80Ghz con tecnología "Hyper-Threading".
Esta tecnología consiste en simular dos procesadores lógicos dentro de un único procesador físico. El resultado es una mejoría en el rendimiento...