Acá te explicamos en qué consisten los nuevos núcleos P y núcleos E de los procesadores Intel Core de 12° generación.
Con la llegada de la 12° generación de procesadores Intel Core, la compañía introdujo una nueva estructura de funcionamiento en sus procesadores. Y este no es un asunto menor, ya que hora se vuelve un poco más complejo entender el apartado de los núcleos y sus distribuciones, debido a que cambia harto a como lo conocíamos antes. Sobre todo, con la llegada de la construcción de procesadores bajo la arquitectura big.LITTLE. Tal y como lo vemos en los procesadores móviles ARM fabricados por Samsung o TSMC (Qualcomm, MediaTek, Apple, y otros).
Anteriormente estábamos acostumbrados a que los núcleos y subprocesos tenían una distribución de carga generalmente equitativa. Sin embargo, ahora el paradigma cambia bastante entregando diferentes tipos de núcleos para funcionar con cargas específicas. Asunto que optimiza el rendimiento y la eficiencia energética.
A modo de simplificar esto, lo llevaremos al siguiente ejemplo, partiendo de la base que no todas las tareas son iguales. Procesos como renderizar video o ejecutar juegos con calidad máxima, requieren de una mayor cantidad de recursos, en comparación a otras tareas más simples como navegar por internet usando Chrome o un proceso en segundo plano como Steam.
Entonces con los antiguos procesadores al tener núcleos de similar potencia, podías desperdiciar recursos en un proceso muy simple, y perder rendimiento en otros que requieren de más potencia. Por lo que el cambio a núcleos potentes y otros eficientes (más lentos) optimizan la distribución de cargas y del rendimiento a utilizar.
Los núcleos de rendimiento o P-Cores son los encargados de entregar toda la potencia del procesador. Estos núcleos cuentan con un mayor tamaño, más cantidad de transistores, mayor frecuencia de reloj y, por ende, más consumo energético. Cada uno de estos núcleos tiene dos threads o subprocesos.
A raíz de lo anterior, los P-Cores son los adecuados para tareas de inteligencia artificial, procesar grandes volúmenes de datos, cálculos complejos y por supuesto juegos de los pesados. Del mismo modo, los núcleos P de están basados en la microarquitectura x86 Golden Cave, la cual entrega un 19% más de rendimiento en comparación a la generación anterior, gracias al aumento de las IPC (Instrucciones Por Ciclo).
Si revisamos las frecuencias de los 8 núcleos P del procesador Intel Core i9-12900K, estos operan a una frecuencia base de 3.2 GHz, la que podría incrementarse hasta 5.1 GHz con Turbo Boost y según su carga de trabajo. E incluso estos núcleos pueden llegar hasta 5.2 GHz debido al soporte de Tubo Boost Max 3.0, pero claro, esto es exclusivo de los P-Cores. Por supuesto que procesadores como los Intel Core i7 e i5 tendrán frecuencias menores en comparación a este i9.
Por el lado de la memoria caché, anteriormente te contamos que la de nivel 3 (L3) queda igual que antes, pero con 30 MB. La caché L1 y L2 han variado su distribución, por lo que ahora en la caché de nivel 1 tiene 48 KB en L1 de Datos y 32 KB en L1 de Instrucción. Mientras que en la caché de nivel 2 cada núcleo cuenta con 1.25 MB.
Según consta en el diagrama anterior, el procesador incluye 2 características nuevas en comparación a la 11°generación. La primera de ellas es un nuevo controlador PM, el cual permite aplicar una correcta gestión de energía. Mientras que la segunda característica es un coprocesador matricial para Inteligencia Artificial (IA).
Ahora un detalle importante, es que obligatoriamente para que el computador funcione debe estar activo al menos un núcleo P. Mientras que podemos desactivar todos los núcleos E y quedaron sólo con núcleos P, a cambio de un mayor gasto energético.
Por otra parte, tenemos a los núcleos de eficiencia o E-Cores quienes son los encargados de entregar un rendimiento más eficiente energéticamente. De hecho, consumen un 40% menos de energía que los procesadores de 6° generación (Skylake). También poseen menos características que los P-Cores como la ausencia del controlador PM y el coprocesador para la IA.
Al ser más lentos que los núcleos de rendimiento, están pensados para procesos secundarios o que no necesitan tanta velocidad. Pero que sean lentos no dejan de ser versátiles, ya que cuentan con un 15 a 20% más de potencia que su contraparte AMD con arquitectura Zen 3.
Si revisamos las frecuencias de estos núcleos en el procesador Intel Core i9-12900K, los 8 núcleos E-Core tienen una frecuencia base de 2.4 GHz, la que se puede aumentar hasta 3.9 GHz con Turbo Boost. Ahora pasando a la memoria caché L1, concretamente en la L1 Datos encontramos 32 KB y en la L1 Instrucciones hallamos 64 KB. Mientras que en la caché L2 se comparte en 2 grupos de 4 núcleos de los 8 en total, con 2 MB para cada grupo de 4 núcleos (2 x 2 MB).
Para el caso de los núcleos E, no se puede desactivar cada núcleo por separado, si no que se deben desactivar en grupos o clusters de a 4.
Hablamos del funcionamiento de los núcleos P y E, pero todavía surge la gran duda: ¿Cómo se administran los núcleos?
Y es aquí cuando viene al rescate la tecnología Intel Thread Director. Este es un controlador de hardware que dirige y funciona como intermediario entre el procesador y el sistema operativo. Gracias a la implementación de Scalable Hybrid Arch Scheduling de la 12° generación de procesadores Intel, ahora se puede distribuir la carga de los procesos y subprocesos de manera más eficiente y eficaz entre los núcleos P y E.
La idea es que cuando un proceso o subproceso necesita mayor rendimiento para ejecutarse, la tarea se envía a él o los núcleos P. En cambio, si hay otra actividad que requiere menos recursos, el controlador Intel Thread Director lo envía a él o los núcleos E.
Todo esto ocurre de manera dinámica y en cosa de nanosegundos, gestionando el rendimiento y energía según el diseño térmico de la CPU. De hecho, si todos los núcleos P están ocupados y tenemos núcleos E disponibles, las nuevas tareas son derivadas a estos últimos núcleos para compensar la falta de capacidad para procesar, el fin es optimizar todavía más el funcionamiento.
Un aspecto que no hemos tomado en cuenta es: ¿cómo sabemos cuáles tareas son más o menos importantes? Pues la decisión la toma el mismo sistema operativo, y acá el óptimo para hacer esto es Windows 11. Por lo que, si tienes un procesador de 12° generación, es casi una obligación usar la nueva versión de Windows.
Es más, Microsoft e Intel han trabajado estrechamente en el desarrollo de la tecnología Intel Thread Director en Windows 11. Por lo que este es el único sistema operativo capaz de soportar este controlador de hardware y tomar las decisiones lo más optimizadas posible. Aunque claro, al principio no funcionaba del todo bien, pero actualmente ya está bastante pulido y funciona perfecto.
¿Conocías la nueva estructura de núcleos híbridos de Intel?
