Es posible que sienta curiosidad por saber cómo las nuevas generaciones de procesadores pueden ser más rápidas a las mismas velocidades de reloj que los procesadores más antiguos. ¿Son solo cambios en la arquitectura física o es algo más? La publicación de preguntas y respuestas del superusuario de hoy tiene las respuestas a las preguntas de un lector curioso.
La sesión de preguntas y respuestas de hoy nos llega por cortesía de SuperUser, una subdivisión de Stack Exchange, una agrupación de sitios web de preguntas y respuestas impulsada por la comunidad.
Foto cortesía de Rodrigo Senna (Flickr) .
La pregunta
El lector de superusuario agz quiere saber por qué las nuevas generaciones de procesadores son más rápidas a la misma velocidad de reloj:
¿Por qué, por ejemplo, un Core i5 de doble núcleo a 2,66 GHz sería más rápido que un Core 2 Duo a 2,66 GHz, que también es de doble núcleo?
¿Es esto debido a instrucciones más nuevas que pueden procesar información en menos ciclos de reloj? ¿Qué otros cambios arquitectónicos están involucrados?
¿Por qué las nuevas generaciones de procesadores son más rápidas a la misma velocidad de reloj?
La respuesta
Los contribuyentes de superusuario David Schwartz y Breakthrough tienen la respuesta para nosotros. Primero, David Schwartz:
Por lo general, no se debe a instrucciones más nuevas. Es simplemente porque el procesador requiere menos ciclos de instrucción para ejecutar las mismas instrucciones. Esto puede deberse a una gran cantidad de razones:
- Los cachés grandes significan menos tiempo perdido esperando la memoria.
- Más unidades de ejecución significa menos tiempo de espera para comenzar a operar en una instrucción.
- Una mejor predicción de rama significa menos tiempo perdido ejecutando instrucciones especulativas que nunca necesitan ser ejecutadas.
- Las mejoras en la unidad de ejecución significan menos tiempo de espera para completar las instrucciones.
- Las tuberías más cortas significan que las tuberías se llenan más rápido.
Y así.
Seguido de la respuesta de Breakthrough:
La referencia absoluta y definitiva es la Manuales para desarrolladores de software de arquitecturas Intel 64 e IA-32 . Detallan los cambios entre arquitecturas y son un gran recurso para comprender la arquitectura x86.
Le recomendaría que descargue los volúmenes combinados del 1 al 3C (primer enlace de descarga en la página vinculada arriba). El Volumen 1, Capítulo 2.2 tiene la información que desea.
Algunas diferencias generales enumeradas en ese capítulo, que van desde las microarquitecturas Core a Nehalem / Sandy Bridge son:
- Predicción de rama mejorada, recuperación más rápida de predicciones erróneas
- Tecnología HyperThreading
- Controlador de memoria integrado, nueva jerarquía de caché
- Manejo de excepciones de punto flotante más rápido (solo Sandy Bridge)
- Mejora del ancho de banda LEA (solo Sandy Bridge)
- Extensiones de instrucciones AVX (solo Sandy Bridge)
La lista completa se puede encontrar en el enlace proporcionado arriba (Volumen 1, Capítulo 2.2).
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