Procesadores ARM

ARM Cortex A15

Cuando se lanzaron los primeros smartphones por allá en el 2007-08, los procesadores en su interior llegaban a los 600 MHz aprox, como la primera generación del iPhone o los conocidos HTC Magic y Hero. Con el paso de los meses, nuevas tecnologías en este campo comenzaron a desarrollarse, logrando velocidades de 1GHz, en equipos como el Galaxy S o los muchos HTCs, la cual fue la tónica durante el 2010. El año pasado NVIDIA presento su procesador doble núcleo, el Tegra 2, el cual se posiciono rápidamente como el standard del año. Actualmente, NVIDIA vuelve revolucionar con su Tegra 3, un procesador Quadcore, pero que realmente cuenta con 5 núcleos, aunque los demás fabricantes no se han quedado atrás, y vienen con apuestas grandes como la Linea OMAP 5 de Texas Instruments y Snapdragon S4 de Qualcomm.

PAREN TODO! NO ENTIENDO NADA! 

Ok. Me tomare la molestia de comenzar desde lo básico.




Los procesadores de tu teléfono son diferentes a los de tu computador o notebook, si tuviera que compararlos de una forma burda, el procesador de tu computador es como un auto, Ferrari en el caso que tuvieras un Intel i7, y el de tu teléfono seria como una bicicleta.

Qué provoca esta diferencia? El consumo de energía. Con el computador posees una fuente directa de energía, la corriente de tu casa, en cambio en el teléfono, solo una batería con una capacidad limitada, por lo que un procesador con menos consumo es de suma urgencia. Es aquí donde entra ARM.

Diferentes dispositivos de consumo

ARM Holdings

Qué es ARM? Es una empresa multinacional (Advanced RISC Machine en Ingles) que desarrolla microprocesadores de bajo consumo para la electrónica de consumo, véase teléfonos, tablets, reproductores de música, calculadoras, consolas portátiles, etc. El modelo de negocios de ARM, es desarrollar los nuevos procesadores y luego licenciar su fabricación a las demás empresas. Dentro de las empresas más sobre salientes nos encontramos con Qualcomm, NVIDIA, Texas Instruments, Samsung y Apple.

Actualmente la linea tope de ARM en procesadores de moviles y tablets es la familia Cortex, la cual esta basada en la arquitectura ARMv7.

Familia Cortex. 

Familia Cortex

En la familia Cortex actualmente hay 5 modelos, Cortex A5, Cortex A7, Cortex A8, Cortex A9 y Cortex A15.





Cual es la diferencia? Partamos por el modelo más reciente, el Cortex A15.

Cortex A15

Este es el procesador con el mayor performance en la industria, con capacidad de llegar hasta los 2,5GHz y soportar de uno a cuatro núcleos. En móviles esta configurado para funcionar entre 1GHz-1,5GHz con un o dos núcleos. Actualmente no esta presente en el mercado, pero en un par de meses hará su entrada triunfal a este. El Cortex A15 ofrece un consumo 50% inferior respecto al Cortex A9.

En una escala de performance le sigue el Cortex A9, que en lo que le falta de performance lo tiene en diversidad, pudiendo funcionar con un solo núcleo entre 600-1000 MHz, en el modo MPCore de uno a cuatro núcleos también entre 600-1000 MHz y por ultimo en el modo Hard Macro, con dos núcleos entre 800-2000 MHz. Algunos fabricantes realizan overclock, para llevar más allá de los limites el procesador, al Cortex A9 MPCore llevándolo hasta 1,5 GHz.

Luego viene el Cortex A8, que es una versión anterior al A9 por lo que solo puede funcionar con un solo núcleo, manteniendo las frecuencias entre 600-1000 MHz. La linea A8 ya se encuentra casi en desuso.

Cortex A7

Pasando al campo de ahorro de energía, tenemos al Cortex A7, el cual está construido a 28 nm, con velocidad menores a 1GHz, y con una arquitectura similar al A15 pero enfocada a la eficiencia energética. También puede soportar de uno a cuatro núcleos. El Cortex A7 está pensado para funcionar en conjunto con el A15, brindando un procesador Dualcore asimétrico, donde un núcleo es de alto performance y el otro de alta eficiencia energética. Este proyecto es conocido como bigLITTLE.

Por ultimo, el Cortex A5 era una versión anterior al Cortex A7 que estaba enfocado también a la eficiencia energética, estaba construido en 45 nm, y ya esta técnicamente en desuso.


Los Fabricantes.

Como me mencione al comienzo, hay 4 o 5 fabricantes que lideran en el campo de los procesadores en móviles y tablets, ellos son NVIDIA, Texas Instruments, Qualcomm, Samsung y Apple.

NVIDIA Tegra 3

NVIDIA fue el primero en aventurarse con procesadores DualCore y luego QuadCore. Actualmente posee dos procesadores en la linea Tegra, el Tegra 2 y el Tegra 3, ambos basados en Cortex A9.

El Tegra 2 es un procesador DualCore con núcleos Cortex A9 a 1.2 GHz, fabricado a 40 nm.

Y su hermano, el Tegra 3 es un procesador QuadCore con nucleos Cortex A9 funcionando desde con un solo nucleo hasta 1,4 GHz, o Quadcore hasta 1,3 Ghz, también fabricado a 40 nm.

Arquitectura OMAP 5430 

Luego tenemos a Texas Instruments, con la linea OMAP 5, basada en Cortex A15 y la linea anterior OMAP 4, basada en Cortex A9.

El OMAP 5430 es un procesador Multicore, con dos núcleos Cortex A15 que pueden llegar a los 2 GHz y dos núcleos Cortex M4 de alta eficiencia para tareas de fondo, fabricado a 28 nm.

Los OMAP 44XX son unos procesadores Dualcore con dos núcleos Cortex A9 MP Core. El 4430 puede llegar a 1GHz, y el 4460 puede llegar a 1,5 GHz, ambos fabricado a 45 nm.

Samsung Exynos

Después tenemos a Samsung, con la linea Exynos 5, basada en Cortex A15, pronta a estrenarse, y Exynos 4 basada en Cortex A9.

El Exynos 5250 es un procesador Dualcore con nucleos Cortex A15 llegando hasta los 2 GHz, construido a 32 nm.

El Exynos 4 Dual 32 nm, es un procesador Dualcore con nucleos Cortex A9 corriendo a 1,2 o 1,5 GHz, construido a 32 nm.

El Exynos 4 Dual 45 nm, es un procesador Dualcore con nucleos Cortex A9 corriendo a 1,2 o 1,4 GHz, construido a 45 nm.

Apple A5

Y también a Apple, el cual desarrollo el A5, un procesador Dualcore, basado en Cortex A9, el cual puede correr a 1GHz o a 800 Mhz, construido a 45 nm. Este procesador es fabricado por Samsung.

Qualcomm Snapdragon

Lo mejor para el ultimo, no? Bueno, entonces es el turno de Qualcomm, con su linea Snapdragon. La familia actual S3, con una version mejorada del Cortex A9 llamada Scorpion y la proxima familia, la S4 con una version mejorada de Cortex A15 llamada Krait.

La famila S3 esta compuesta de procesadores Dualcore, basados en Scorpion corriendo de 1,2 a 1,5 GHz, fabricados a 45 nm.


Lo importante, Krait. Como sabemos el Cortex A15 ofrece un consumo 50% inferior al Cortex A9, y ahora Krait, la versión mejorada del Cortex A15 ofrece un rendimiento 25% superior al A15, por lo que Krait, sobresale notoriamente a cualquier procesador Cortex A9.

Los procesadores con la arquitectura Krait, la linea S4 poseerá una variada gama de posibilidades, desde Dualcore a 1-1,2 GHz, Dualcore a 1,5-1,7 GHz y Quadcore a 2,5 GHz, todos fabricados a 28 nm.

UFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF! 

Me llevo toda la tarde, pero ya sacando cuentas, comenzamos a dilucidar que los procesadores ARM se acercan rápidamente a la potencia de los x86, los de computadores, pero utilizando mucha menos energía, y ahora con la reciente salida de OS X Mountain Lion, en el cual se toman muchos aspectos de iOS, además del proximo Windows 8 en ARM, y el inesperado Ubuntu for Android, se empieza a dilucidar un futuro donde desde nuestros dispositivos portátiles pueda ejecutarse un sistema de escritorio sin problemas, unificando nuestro gadgets. Pero eso es pan de otro costal.

Volviendo, Qualcomm se esta tomando las cosas enserio, y con Krait llegara a cambiar la noción de procesadores móviles, aunque también desde la otra esquina tenemos a Intel y sus procesadores x86, Medfield de super bajo consumo para móviles, que hablare mas adelante, así que solo habrá que esperar el Mobile Word Congress este 27 de febrero TERREMOTO para descubrir que móviles tendrán estos poderosos procesadores en su interior.


Gracias por Leer!