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¿Cómo han cambiado las velocidades del procesador en la última década?

2011/5/3
Las velocidades del procesador, específicamente las velocidades de reloj (medidas en GHZ), no han aumentado dramáticamente en la última década. En lugar de centrarse únicamente en velocidades de reloj más altas, la industria cambió su énfasis hacia otras mejoras de rendimiento. Aquí hay un desglose:

* Estancamiento en la velocidad del reloj: Alrededor de 2010-2012, llegamos a una pared con aumentos de velocidad del reloj debido al consumo de energía y las limitaciones de disipación de calor. Empujar a velocidades de reloj significativamente más altas se volvió cada vez más difícil e ineficiente. Las mejoras en la velocidad del reloj desde entonces han sido marginales en el mejor de los casos, con ganancias a menudo eclipsadas por otras mejoras arquitectónicas.

* énfasis en el recuento de núcleo y el paralelismo: Los fabricantes comenzaron a centrarse en aumentar el número de núcleos dentro de un procesador. Los procesadores de múltiples núcleos permiten un procesamiento paralelo, lo que permite un mejor rendimiento en multitarea y aplicaciones diseñadas para utilizar múltiples núcleos. Aquí es donde se han visto ganancias de rendimiento significativas.

* Mejoras arquitectónicas: Se realizaron avances significativos en la arquitectura del procesador, que incluyen:

* Paralelismo a nivel de instrucción (ILP): Mejora de la capacidad del procesador para ejecutar múltiples instrucciones simultáneamente.

* Mejoras de caché: La memoria de caché más grande y más rápida permite un acceso más rápido a los datos de uso frecuente.

* Ancho de banda de memoria: Las mejoras en la velocidad de memoria y el ancho de banda permiten una transferencia de datos más rápida entre el procesador y la memoria.

* núcleos especializados: Algunos procesadores incorporan núcleos especializados para tareas específicas como el procesamiento de gráficos (GPU integradas en CPU), aceleración de IA, etc.

* Procedimiento del nodo de proceso: Si bien no se traduce directamente a velocidades de reloj más altas, la miniaturización continua de los transistores (que se mueven a nodos de proceso más pequeños como 5 nm, 3 nm y ahora explorando 2NM) permite una mayor densidad de transistores, lo que permite más núcleos, cachés más grandes y arquitecturas más complejas dentro del mismo espacio físico, lo que conduce indirectamente a las ganancias de rendimiento.

En resumen, si bien la velocidad del reloj bruto no ha visto un salto importante en la última década, el rendimiento general del procesador ha mejorado significativamente debido a una combinación de mayores recuentos de núcleo, mejoras arquitectónicas y reducción de nodos de procesos. El enfoque ha cambiado de la velocidad del reloj a la potencia y la eficiencia computacionales generales.

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