¿Qué es un procesador multinúcleo?
Un procesador multinúcleo es un circuito integrado que utiliza dos o más procesadores individuales o núcleos para manejar datos. Los núcleos se pueden conectar a un circuito integrado o incorporarse en matrices separadas en un paquete de chips. Cada núcleo tiene su propio caché y cada uno tiene una capacidad separada para procesar datos.
La ventaja de un procesador multinúcleo es una mayor velocidad. Un procesador tradicional de un solo núcleo almacena algunos datos en su caché, y cuando se requieren datos fuera del caché, debe recuperarse de otros lugares, como la memoria de acceso aleatorio (RAM). Cuando esto sucede, la velocidad del procesador disminuye a la velocidad máxima de la RAM u otro dispositivo de almacenamiento. Esta velocidad suele ser mucho más lenta que la velocidad máxima del procesador.
Los procesadores multinúcleo son más rápidos porque cada núcleo puede manejar su propio flujo de datos. Si bien los procesadores multinúcleo aún almacenan en caché selectivamente datos y recuperan datos no almacenados en caché de otras ubicaciones de almacenamiento, los núcleos o núcleos adicionales pueden continuar ejecutando comandos y recibiendo información a la velocidad normal del procesador mientras otro procesador está recuperando la información necesaria de los dispositivos de almacenamiento lento. De esta manera, todo el sistema no tiene que reducir la velocidad mientras se recuperan los datos.
Un procesador multinúcleo es particularmente valioso para la multitarea, donde más de un programa sirve cada uno su propio conjunto de datos para el procesamiento. Los flujos de datos separados pueden ser manejados por diferentes núcleos, aumentando la velocidad general de procesamiento. Para que un único programa de software aproveche la tecnología multinúcleo, debe tener tecnología de subprocesamiento múltiple (SMT) simultánea que le permita enviar conjuntos paralelos de instrucciones para que los núcleos múltiples utilicen.
El primer procesador multinúcleo disponible comercialmente fue el procesador de doble núcleo. También hay procesadores multinúcleo con cuatro, seis y ocho núcleos. Sin embargo, muchas placas base son incapaces de manejar tantos núcleos. Los sistemas multinúcleo pueden ser homogéneos, utilizando todos los núcleos idénticos, o heterogéneos, utilizando núcleos no idénticos.
Aunque los procesadores multinúcleo están destinados a aumentar la velocidad y el rendimiento general, no todos los programas aprovechan la tecnología de procesamiento multinúcleo. Muchos programas e incluso algunos sistemas operativos carecen del SMT necesario para usar más de un núcleo de procesamiento. Los sistemas operativos que utilizan el procesamiento de múltiples núcleos no siempre están diseñados para maximizar el potencial de procesamiento de múltiples núcleos, por lo que la capacidad de procesamiento completa a menudo no se realiza.
Un procesador multinúcleo tiende a producir más calor que un procesador de un solo núcleo, lo que provoca desafíos de gestión del calor. La cantidad de calor producida por un procesador tiende a aumentar exponencialmente con cada núcleo adicional. Las altas temperaturas pueden hacer que los procesadores se sobrecalienten, creando problemas operativos y riesgos de seguridad. Los fabricantes de procesadores han tenido que invertir tiempo y tecnología considerables para crear soluciones a los desafíos térmicos que presentan los procesadores de múltiples núcleos.