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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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