Procesadores para Dispositivos Móviles

Ingeniería en Sistemas de Información
Sistemas Operativos


Procesadores para Dispositivos Móviles

Guatemala, agosto de 2013.

Procesadores para dispositivos móviles
La arquitectura de los procesadores móviles existentes, con el permiso de Intel y su procesador
Atom Z2460 con arquitectura x86, es ARM. ARM ofrece tanto los juegos de instrucciones
necesarios para programar aplicacionescomo diseños de referencia para fabricar los procesadores
capaces de trabajar con ellos. Las instrucciones tienen un equivalente en operaciones lógicas y
aritméticas, que a su vez tienen su «representación» electrónica realizable mediante circuitos
digitales. Una compañía interesada en ofrecer soluciones CPU basadas en ARM puede licenciar
tanto las instrucciones como el diseño de referencia,o diseñar desde cero la electrónica capaz de
trabajar con ellas.
Durante la historia de ARM, ha habido diferentes arquitecturas caracterizadas por el juego de
instrucciones. ARMv1, ARMv2, hasta llegar a ARMv7 con la vista puesta en ARMv8. Para cada
arquitectura, ha habido diferentes diseños de referencia. Por ejemplo, para ARMv6 se tenía el
diseño de referencia ARM11. Y para los actualesARMv7 son populares los ARM Cortex A9 a la
espera de los Cortex A15.
Compañías como Apple, Qualcomm o NVIDIA, en alguno de sus proyectos futuros, no usan estos
diseños de referencia y, por tanto, sus procesadores no se pueden categorizar como Cortex A9 ni
A15, aunque sus características estarán en línea con las de los futuros Cortex A15. Por ejemplo, el
procesador Samsung Exynos 4412 de cuatronúcleos que usa el Galaxy S3 es ARMv7 Cortex A9,
así como el Tegra 3 de NVIDIA, también quad core, es Cortex A9.

Los procesadores de Intel se han encontrado con un problema al enfrentarse a este entorno: la
eficiencia de la arquitectura x86. Intel ha ido bajando el voltaje y la frecuencia de sus CPUs para
optimizar el consumo; pero, su problema es que, para obtener un procesador con un consumotan
bajo como para ser instalable en un móvil, tiene que bajar tanto la frecuencia que el rendimiento cae
hasta niveles paupérrimos. Así, si una CPU x86 consume 100 W, puedes intuir que su rendimiento
será elevado. Si consume 17 W, su rendimiento será varios órdenes de magnitud menor; y, si
consume 2 W, el rendimiento será tan bajo que no valdrá ni para un móvil. Tras muchos años de
trabajo,parece que los Atom empleados en la plataforma Medfield para móviles consiguen estar a
la altura y ya hay terminales Android que usan el Atom Z2460 como procesador.
ARM, por su parte, usa un juego de instrucciones (ISA) reducido, más simple que el de x86. Es una
arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer) frente a la CISC de Intel o AMD (Complex
Instruction Set Computer). Es unaarquitectura más eficiente, que ha crecido en rendimiento gracias
a mejoras en el diseño de los micros. Por ejemplo, Intel tuvo que eliminar la parte Out of Order
(OoO) en el Atom para ajustarlo a las exigencias de consumo de los móviles, pero en ARM se ha
conseguido implementar esta característica que hace que el rendimiento mejore entre un 15 y un 30
por ciento.
En la tabla de benchmarks puedesver que los últimos procesadores ARM alcanzan rendimientos
cercanos o superiores a los de Intel con consumos menores.

Los teléfonos móviles son un objeto de deseo cada vez más
universal y ya no hay que ser apasionado de la tecnología para
interesarse por qué pantalla, procesador o sistema operativo cargan.
El acercamiento a los smartphones con el ánimo de tomar una
decisión de compra queno se base únicamente en el precio, pasa por
conocer cómo están construidos. Vistos desde fuera, todos los
terminales son parecidos: tienen una pantalla, iconos en el escritorio,
algunos teclados, funcionan con una batería… Pero hay otras
características que no se ven tanto, y que empiezan a cobrar relevancia a medida que la tecnología
progresa. Son las relacionadas con «las tripas» de los...