Evolución de los Procesadores AMD: De Athlon X2 y Phenom a las APU

Procesadores AMD Athlon X2 Dual Core

AMD fue la primera empresa en sacar al mercado procesadores de doble núcleo independiente, seguida al poco tiempo por Intel con sus Core 2 Duo. En el caso de AMD, la denominación de estos procesadores es Athlon X2 Dual Core, aunque normalmente se les conoce simplemente por AMD X2.

Los procesadores Dual Core de AMD tienen la peculiaridad de llevar la memoria caché dedicada, es decir, que cada núcleo tiene su propia caché L1 y L2. Además, mediante la tecnología Cool'n'Quiet (común a todos los procesadores AMD de 64 bits), adapta tanto el consumo de energía como la velocidad del procesador a las necesidades reales de la carga de trabajo, consiguiendo con ello una reducción en el nivel sonoro y en el consumo bastante importante. En el caso de los procesadores multinúcleo, esta tecnología actúa de forma independiente para ambos núcleos.

Procesadores AMD Phenom

La gama Phenom se puso a la venta en marzo de 2008, destinada a sustituir paulatinamente a la serie Athlon X2. Inicialmente se comercializaron modelos de 3 y 4 núcleos. Según AMD, los modelos de 3 núcleos mejoraban el rendimiento hasta en un 30% con respecto a los Athlon X2 a igualdad de velocidad total, especialmente en funciones multimedia y en reproducción de vídeo HD.

Son procesadores multinúcleo, comunicados entre sí dentro del mismo sustrato de silicio, sin puentes que utilicen el FSB (Front Side Bus) de la placa base, lo que evita los cuellos de botella que estos puedan causar. Los Phenom X3, a igualdad de velocidad, superan el rendimiento de los Athlon X2 en aproximadamente un 30%.

AMD Phenom II X4

Esta es la segunda generación de Phenom X4. En esta generación se utiliza la tecnología de 45 nm SOI (Silicon-on-Insulator) y se incrementa notablemente la memoria caché de tercer nivel (L3), hasta los 6144 KB (6 MB).

Todos los procesadores AMD de esta era y posteriores son de 64 bits y pueden trabajar también a 32 bits en modo real (no emulado), teniendo además la capacidad de operar en ambos modos de forma simultánea e independiente. En cuanto a la gestión de memoria, los procesadores AMD integran el controlador de memoria directamente en el procesador, en lugar de depender del Northbridge del chipset de la placa base.

Evolución Tecnológica y Procesadores APU

Avances en Fabricación y Multinúcleo

Cada aproximadamente dos años, los fabricantes de procesadores logran mejorar la tecnología de fabricación, creando transistores con la mitad de área (refiriéndose a la Ley de Moore y la reducción de nodos de proceso). A mayor cantidad de transistores, la CPU (Unidad Central de Procesamiento) puede incorporar más funcionalidades.

Inicialmente, se añadieron más núcleos, que son esencialmente CPUs replicadas dentro del mismo chip. Esto ha llevado a procesadores con múltiples núcleos (por ejemplo, 8 núcleos), que son como varios microprocesadores conectados en miniatura. Sin embargo, un procesador con 4 núcleos no es necesariamente 4 veces más rápido que uno con un solo núcleo. Esto se debe a la naturaleza de las aplicaciones: no todas las tareas se pueden paralelizar eficientemente, por lo que a menudo no todos los núcleos se utilizan simultáneamente a su máxima capacidad.

Integración de Funcionalidades en la CPU: El Concepto APU

Con el aumento de la densidad de transistores, surgió la pregunta: ¿Qué más se puede integrar en una CPU? Algunas funcionalidades que tradicionalmente residían en la placa base (específicamente en el chipset) comenzaron a integrarse directamente en el procesador. AMD introdujo el concepto de APU (Accelerated Processing Unit), que combina núcleos de CPU con una GPU (Graphics Processing Unit) integrada en el mismo chip.

Funcionalidades Integrables

Además de la GPU, otras funcionalidades que se pueden integrar o ya se han integrado en las CPUs modernas incluyen:

• Controladores de memoria: Como se mencionó anteriormente, AMD integró el controlador de memoria en la CPU hace tiempo.
• Controladores de entrada/salida (I/O): Partes del control de periféricos y buses como PCIe también se han movido al procesador.

La integración de estos componentes busca reducir la latencia, mejorar el ancho de banda entre ellos y disminuir el consumo energético total del sistema.