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Microarquitecturas de Intel: Un rápido repaso hasta la fecha

Os queremos traer un breve repaso sobre las microarquitecturas de Intel. Donde empezamos desde 2010 con la plataforma LGA 1366 con Nehalem / Westmere hasta el actual Intel Coffe Lake. ¿Preparado para dar un repaso rápido? ¡Allá vamos!

Microarquitecturas de Intel: Nehalem y Westmere

La primera generación de procesadores Core i5 e i7 fue conocida como la microarquitectura Nehalem. Como visión general, se basó en el proceso de 45 nm, con velocidades de reloj más altas y mayor eficiencia energética. Tiene hyperthreading, pero Intel redujo el tamaño de la caché L2. Para compensar, el tamaño de la caché L3 se incrementó y se comparte entre todos los núcleos.

Con la arquitectura Nehalem, se obtienen gráficos Intel HD integrados así como un controlador de memoria nativa que es capaz de soportar de dos a tres canales de memoria de DDR3 SDRAM o cuatro canales FB-DIMM2.

Como habrás notado, Nehalem no abarca el Core i3; sin embargo, la microarquitectura de Westmere sí lo hace, que fue introducida en 2010. Core i5 y Core i7 estaban disponibles bajo Nehalem, pero Core i3 no se introdujo hasta 2010 junto con la arquitectura de Westmere. Bajo Westmere, se puede obtener procesadores de hasta 10 núcleos con velocidades de reloj que en algunos casos alcanzan hasta 4,4 GHz.

Y por qué no… Intel Atom (2008) ?

Los procesadores destinados al uso móvil e integrado son muy necesarios en nuestro creciente mundo móvil. Mientras que Intel ha satisfecho algunas de esas necesidades con variaciones de Skylake y otros procesadores, Intel Atom es más bien un verdadero procesador para equipos portátiles, ya que ese es el objetivo del Atom: satisfacer las necesidades de los equipos móviles.

El Intel Atom fue originalmente lanzado en 2008, destinado a proporcionar una solución para netbooks y una variedad de aplicaciones integradas en diferentes industrias, como la atención médica. Fue diseñado originalmente en el proceso de 45 nm, pero en 2012 fue traído hasta el proceso de 22 nm.  La primera generación de procesadores Atom se basó en la microarquitectura Bonnell.

En comparación con el resto de los procesadores que hemos enumerado, es un procesador bastante desconocido. Pero alimenta una gran cantidad de equipos para el cuidado de la salud, así como equipos para otros servicios que utilizamos.

La mayoría de las variaciones del Intel Atom tienen una GPU integrada. Y, por lo general, verás velocidades de reloj muy pequeñas con las CPU Intel Atom. Pero ten en cuenta que eso no es algo malo. La principal diferencia entre los procesadores Core de Intel y el Atom es que el Atom fue diseñado para aplicaciones de muy baja potencia y bajo rendimiento. La eficiencia es la clave aquí.

Sandy Bridge e Ivy Bridge

Eventualmente, las microarquitecturas de Sandy Bridge e Ivy Bridge reemplazarían a Nehalem y Westmere en 2011. Esto supuso notables mejoras en la línea Core i3, i5 e i7.

Sandy Bridge utiliza el proceso de fabricación de 32 nm, mientras que Ivy Bridge utiliza un proceso de 22 nm aún mejor. En el lado de Sandy Bridge, algunas mejoras notables incluyen Turbo Boost 2.0 y una caché L3 compartida que incluye los gráficos del procesador en el socket H2.

Las velocidades de reloj pueden alcanzar 3.5 GHz (Turbo hasta 4.0 GHz). Ivy Bridge tiene algunas mejoras significativas sobre Sandy Bridge. Esto incluye soporte para PCI Express 3.0, instrucciones de conversión de coma flotante de 16 bits, reproducción de vídeo 4K múltiple y soporte para hasta 3 pantallas.

En cuanto a las cifras reales, hay un aumento del 6% en el rendimiento de la CPU comparado con Sandy Bridge. Pero, sin embargo, se consigue entre un 25% y un 68% más de rendimiento en la GPU.

Haswell y Broadwell

El sucesor de Ivy Bridge fue Haswell, que se introdujo en 2013. Muchas de las características que estaban en Ivy Bridge pasaron a Haswell, pero también hay muchas nuevas características.

En cuanto a los sockets, vino en LGA 1150 y LGA 2011. Se incorporó soporte gráfico para Direct3D 11.1 y OpenGL 4.3, así como soporte para la tecnología Thunderbolt.

También había cuatro versiones de la GPU integrada: GT1, GT2, GT3 y GT3e. También vino con una tonelada de nuevos juegos de instrucciones: AVX, AVX2, BMI1, BMI2, FMA3 y AES-NI.

Con la microarquitectura de Haswell, estos conjuntos de instrucciones están disponibles para el Core i3, Core i5 y Core i7. Dependiendo del tipo de procesador que hayas comprado, las velocidades de reloj pueden alcanzar hasta 4 GHz a una frecuencia de funcionamiento normal.

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El sucesor de Haswell es Broadwell. No hubo muchos cambios, pero sí algunas mejoras notables. Las nuevas funciones están relacionadas principalmente con el vídeo. Con Broadwell, se obtendrá Intel Quick Sync Video, que añade codificación y decodificación de hardware VP8.

También hay soporte para la decodificación VP9 y HEVC. Con los cambios bastante relacionados con el vídeo, se ha añadido soporte para Direct3D 11.2 y OpenGL 4.4.

En cuanto a la velocidad de reloj, los procesadores principales básicos comienzan en 3.1 GHz y con Turbo Boosted llegan a 3.6 GHz.

Skylake, Kaby Lake, Coffee Lake y Cannon Lake

Skylake es el sucesor de la próxima generación de Haswell y Broadwell. Es una de las variantes más recientes, que acaba de lanzarse al mercado a mediados de 2015. Ahora, se basa en el proceso de 14 nm, el mismo proceso en el Broadwell. Sin embargo, sí aumenta el rendimiento de la CPU y la GPU en todos los formatos y, al mismo tiempo, reduce el consumo de energía.

En cuanto a las características, se obtiene soporte para Thunderbolt 3.0, SATA Express y una actualización a gráficos Iris Pro. Skylake retiró la compatibilidad con VGA y añadió capacidades para hasta 5 pantallas. También se añadieron dos nuevos conjuntos de instrucciones: Intel MPX, Intel SGX y AVX-512. Y en el lado móvil, las CPUs de Skylake son realmente capaces de ser overclockeadas.

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Kaby Lake es la generación más reciente de CPUs Intel, habiendo sido anunciada en agosto de 2016. Construido en el mismo proceso de 14 nm, Kaby Lake aporta gran parte de la tendencia que ya hemos estado viendo: mejores velocidades de CPU y cambios en la velocidad del reloj. También se agregó nueva arquitectura gráfica a Kaby Lake para mejorar el rendimiento de los gráficos 3D y la reproducción de vídeo 4K.

Cannon Lake es el que sustituirá a la arquitectura de Coffe Lake. Tiene previsto salir a la venta a finales de 2018 (o algo antes).

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Según los rumores, se basará en el proceso de 10 nm, pero estará limitado en algún sentido debido a los bajos rendimientos del proceso de 10 nm.

Miguel Ángel Navas

Amante de la informática, los smartphones y la tecnología en general. Técnico superior en Administración de sistemas informáticos y redes, y un reviewer sin pelos en la lengua. Cualquier duda o cuestión aquí me tenéis.
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  • Erik Aldás

    Hola, creo que se omitieron los Coffee Lake que traen tremendas mejoras, a mi parecer es la generación que por incorporar 2 núcleos más puede aportar hasta casi 40% de desempeño, algo que en ninguna otra se había logrado.
    También no se han mencionado las generaciones de gama alta como Sandy Bridge-E, Haswell-E y las siguientes.

  • David

    Miguel, a ver si puedes aclararme esto, porque me acabas de dejar todo loco…

    1- “Cannon Lake es el que sustituirá a la arquitectura de Kaby Lake. Tiene previsto salir a la venta a finales de 2018.”

    El substituto de kaby lake no es el coffe lake que ya ha salido al mercado??

    2- “Dicho esto, Intel planea liberar Coffee Lake, basado en Cannon Lake, a mediados de 2018.”

    Coffe lake ya esta liberado, no entiendo nada… La siguiente generacion que anuncian para el primer o segundo trimestre de este año, cual será entonces? Ice lake, cannon lake o una revision de coffe lake?
    En que orden irian estas arquitecturas y para que fecha aproximadamente?

    Lo que si está claro, es que para la plataforma x299, la siguiente viene a finales de 2018 y se llamara algo así como codename , no?

    A ver si puedes aportar un poco de orden a esto, porque me has dejado descolocado del todo.

    Gracias como siempre Miguel.

    • Hola

      Estos días estuve con la gripe y parece que me lié un poquito 😛 He modificado algunas cosas.

      Se supone que este año ya veremos

      Refrito de Coffe Lake-S(sin problemas de hardware con Spectre y Meltdown). Y en AMD saldrá otros refritos arreglando fallo de seguridad con los Ryzen 2.

      Respecto a la plataforma X299, toca este año también un refrito.

      • David

        todo refritos? pues si que vamos bien…
        Para cuando ese refrito de coffe lake con spectre y meltdown solucionados? Y cual será este refrito, los cannonlake? los ice lake? Porque ya no se cual viene primero y cual es realmente un salto cualitativo o es un refrito.

        Y esto que comentas de los bajos rendimientos de los 10nm? Puedes explicarlo un poco mas? Porque creo que los ice lake ya vendran tambien en este proceso…

        • No tenemos fechas oficiales, hace unos meses salió una hoja de ruta filtrada. Y no hay nada en especial…

          Si mal no recuerdo los 10 nm, empezará con un rendimiento similar a la plataforma actual y que luego irá creciendo poco a poco.

          En definitiva, este año tendremos menos lanzamiento que el año pasado y serán la mayoría refrito. AMD parece que sacará algo interesante, pero poquito más. Lo mismo se le da la vuelta a la tortilla durante los próximos meses y vemos mejores CPUs de Intel y AMD… Pero lo dudo bastante.

          • David

            A ver, para aclararme pues.. Este refrito que comentas de los coffe lake de este año, seran los cannon lake? los ice lake? o otros?

            Porque a finales de año leí que los ice lake estaban previstos para mediados de este año… Pero yo creia que eran la siguiente generacion despues de los cannon lake. Pero si los cannon lake salen a finales de año…

            Como es el orden y las fechas mas o menos?

            Gracias Miguel.

          • He estado mirando y todavía no se sabe al 100%. Te comento lo que he podido comprobar:

            1) Intel Coffe Lake Refresh (los refritos) – Pronto
            2) Refrito X299. – Durante 2018
            3) Intel ice Lake a finales de año

            Cannnon Lake parece que al final se la saltan. Pero… no hay nada confirmado al final.

            Más no te puedo contar, porque no hay más información.

          • David

            Gracias Miguel. Como siempre, un crack!

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