Los núcleos de un procesador son unidades de procesamiento independientes; entiende cómo funcionan para permitir la ejecución de tareas simultáneamente.
El núcleo (o “core”) de un procesador es una unidad de procesamiento individual capaz de ejecutar instrucciones. Un chip multinúcleo, con más de un núcleo físico o virtual, puede trabajar en varias operaciones simultáneamente.
Qué es Núcleo de un Procesador
- ¿Cómo Funciona el Núcleo de un Procesador?
- ¿Cuál es la Diferencia entre Núcleo Físico y Núcleo Virtual?
- ¿Qué es un Procesador Multi-Core?
- ¿Cuántos Núcleos en el Procesador son Mejores?
- ¿Es Bueno un Procesador Octa-core?
- ¿Cuál es la Diferencia entre un Procesador Octa-core y uno Quad-core?
- ¿Cómo Ver Cuántos Núcleos o Core tiene el Procesador?
¿Cómo Funciona el Núcleo de un Procesador?
El núcleo de un procesador funciona como una unidad de procesamiento independiente dentro del chip.
En una CPU, el núcleo está compuesto por:
- Conjunto de instrucciones, que está vinculado a la arquitectura del procesador (como x86 o Arm) y define las tareas que el procesador puede ejecutar;
- Unidad Lógica y Aritmética (ULA), para realizar cálculos matemáticos y operaciones lógicas;
- Unidad de Control (UC), para organizar la ejecución de las instrucciones y el flujo de datos;
- Registros, que almacenan una pequeña cantidad de datos (generalmente 32 o 64 bits) para acceso inmediato;
- Memoria caché, para guardar información de acceso rápido. En general, las cachés L1 y L2 son las más rápidas, tienen capacidad de algunos kilobytes (kB), están dentro de cada núcleo y no son compartidas.
Cada núcleo puede ejecutar su propia instrucción, lo que significa que, si un procesador tiene varios núcleos, las tareas pueden dividirse entre ellos. Esta técnica, conocida como paralelización, puede mejorar el rendimiento de ciertas aplicaciones.
¿Cuál es la Diferencia entre Núcleo Físico y Núcleo Virtual?
Un núcleo físico (conocido como “core“) es una unidad real que representa una división física dentro de un procesador, es decir, tiene sus propias instrucciones, unidades, registros y memorias.
Por otro lado, un núcleo virtual (conocido como “thread“) es una unidad lógica que imita un núcleo dentro de un procesador. La tecnología Intel Hyper-Threading, por ejemplo, divide un núcleo en dos threads para simular la ejecución del doble de tareas al mismo tiempo.
¿Qué es un Procesador Multi-Core?
Un procesador multi-núcleo o multi-core es un chip que contiene más de un núcleo físico. Se suele utilizar un prefijo en inglés para definir la cantidad de núcleos en configuraciones más comunes, como dual-core (2 núcleos), quad-core (4 núcleos) y octa-core (8 núcleos).
Cuando un procesador tiene más de un núcleo, puede ejecutar más de una tarea al mismo tiempo. De esta manera, un núcleo puede decodificar la imagen de un vídeo mientras otro trabaja con el audio, por ejemplo. O, aún, dos núcleos pueden manejar segmentos diferentes del mismo vídeo, reduciendo el tiempo de procesamiento.
Un procesador single-core (1 núcleo) solo puede manejar una operación a la vez. Si hay dos tareas en la cola, la segunda se ejecutará de forma alternada o después de que termine la primera. En ambos casos puede haber pérdida de rendimiento o inestabilidad en el sistema.
En general, los núcleos de una CPU o GPU son similares entre sí, es decir, tienen las mismas capacidades e instrucciones. Un núcleo puede operar a una frecuencia menor o incluso desactivarse en momentos de inactividad, lo que reduce el consumo de energía.
También existen tecnologías como big.LITTLE, que mezcla grupos (“clusters”) de núcleos de alto rendimiento y bajo consumo de energía en el mismo chip para aumentar la eficiencia. Esta configuración es bastante común en teléfonos celulares y dispositivos portátiles, que se benefician del menor consumo de batería.
¿Cuántos Núcleos en el Procesador son Mejores?
La cantidad de núcleos en un procesador es importante, pero no es el único índice de rendimiento. Otros factores que afectan el rendimiento del procesador son:
- Velocidad del reloj: representa el número de ciclos que el chip ejecuta por segundo. Se mide en hertzios (Hz), generalmente en la escala de megahertzios (MHz) y gigahertzios (GHz);
- Arquitectura: es el conjunto de instrucciones que un procesador es capaz de ejecutar. Cuanto más eficiente sea una arquitectura, más instrucciones por ciclo (IPC) ejecuta un procesador, lo que mejora el rendimiento de una tarea;
- Litografía: determina la distancia entre los transistores de un chip y generalmente se expresa en nanómetros (nm). Cuanto menor sea la distancia, más transistores se pueden colocar en el mismo espacio físico, lo que puede aumentar el rendimiento;
- Tamaño de la caché: la memoria caché (L1, L2 y L3) es el lugar de acceso rápido donde el procesador guarda información temporal. Cuanto mayor sea la memoria caché, más datos puede acceder un chip sin depender de memorias más lentas (como un disco duro), lo que tiende a mejorar el rendimiento;
- Capacidad de paralelismo de una tarea: no todas las tareas pueden ser paralelizadas, es decir, divididas en partes más pequeñas para ser ejecutadas por más de un núcleo al mismo tiempo. Una tarea no paralelizable no tiene un aumento significativo de rendimiento en un chip multi-núcleo.
¿Es Bueno un Procesador Octa-core?
El hecho de que un procesador sea octa-core solo significa que tiene ocho núcleos, por lo que no es suficiente para determinar si es bueno o malo. El octa-core es actualmente un estándar en la industria de los teléfonos inteligentes y se encuentra en modelos de todas las gamas de precios.
Un benchmark puede determinar el rendimiento del chip de manera más objetiva. El Samsung Exynos 1280, SoC que cuenta con una CPU octa-core de 2,0 GHz, obtiene 1.861 puntos en la prueba estandarizada Geekbench. Mientras tanto, el Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2, que también es un chip octa-core de 2,0 GHz, alcanza los 5.087 puntos en la misma prueba.
La disparidad entre los dos SoCs, que tienen el mismo número de núcleos de CPU y una velocidad de reloj similar, se debe a la diferencia en el diseño de cada chip. Un fabricante puede elegir si diseñará un chip más económico o más potente, así como optar por un proceso de fabricación más moderno y costoso, o uno más maduro y económico.
¿Cuál es la Diferencia entre un Procesador Octa-core y uno Quad-core?
Un chip octa-core (8 núcleos) tiende a ser mejor que uno quad-core (4 núcleos) en las mismas condiciones, ya que puede ejecutar hasta el doble de operaciones al mismo tiempo. El mayor número de núcleos también beneficia a las tareas paralelizables, que pueden ejecutarse de manera más eficiente.
Sin embargo, no se puede afirmar de manera genérica que un octa-core sea mejor que un quad-core. Por ejemplo, un núcleo de CPU para escritorio puede ser mucho más potente que uno de CPU para celular, ya que no tiene las mismas restricciones de generación de calor y consumo de energía.
¿Cómo Ver Cuántos Núcleos o Core tiene el Procesador?
Para ver la cantidad de núcleos del procesador, simplemente acceda a la configuración del sistema (en Windows y macOS) o instala una aplicación específica (en Android e iOS) que revele el modelo del chip.
