Estoy considerando opciones para una nueva PC portátil. Me gustaría mantener el uso de energía al mínimo y, al mismo tiempo, poder ejecutar trabajos por lotes lo más rápido posible. Generalmente puedo paralelizar los trabajos por lotes xargsen los casos en que el programa de procesamiento en sí no sabe cómo aprovechar el multinúcleo.
Por lo tanto, un chip multinúcleo de bajo voltaje parece bastante atractivo. Sin embargo, si un chip de doble núcleo va a tener el doble de consumo de energía (mínimo) que un chip de un solo núcleo, podría optar por un solo núcleo con una velocidad de reloj máxima más alta. ¿Las CPU multinúcleo son capaces de apagar temporalmente uno o más núcleos para reducir el consumo de energía?
¿Cuál es la penalización típica en el consumo de energía por agregar un núcleo (o 3 núcleos para chips de cuatro núcleos)? Y, por el contrario, ¿cuál es la penalización típica en el consumo mínimo de energía por una mayor velocidad de procesamiento por núcleo? Por "mínimo" quiero indicar que me gustaría que la máquina use la menor cantidad de energía posible cuando las CPU se reducen a la frecuencia mínima.
Respuesta1
Hoy en día la tecnología de los procesadores está realmente avanzada. Cuando necesite un núcleo, puede ejecutarlo en un núcleo y estacionar los demás (al menos en CPU Intel).
La razón detrás de la computación multinúcleo es que para una arquitectura determinada (por ejemplo, Core i7), un proceso determinado (por ejemplo, 45 nm), un rendimiento determinado, si se aumenta la frecuencia, en el extremo superior del espectro la potencia aumentará mucho más que lineal.
e.g. i3 processor: (**system** peak power)
i3-530 @ 2.93 GHz = 127 Watt
i3-530 @ 3.3 GHz = 133 Watt
i3-530 @ 4.4 GHz = 171 Watt
Tenga en cuenta que lo que se mide es la potencia máxima del sistema, no la potencia máxima de la CPU. Tomando la potencia inactiva del sistema (80 menos la potencia inactiva de ~5-7 vatios que consume la CPU), se obtiene alrededor de 54-100 vatios de consumo máximo de la CPU. Pasar de 2,9 GHz a 4,4 GHz supone un overclock de ~50 % pero la potencia es casi el doble.
Para la mayoría de las CPU de consumo que se venden hoy en día, la frecuencia está en un nivel bastante bajo (por ejemplo, 2,93 GHz por encima), por lo que un overclock modesto generalmente no causaría mucho aumento en la potencia máxima, pero en el extremo superior del espectro (el mercado de CPU más entusiasta) van hacia la parte más pronunciada de la curva.
Las CPU multinúcleo ofrecen una ganancia de rendimiento relativamente lineal (normalmente, entre 0,6 y 0,7 veces por núcleo adicional) con un presupuesto de energía normalmente menor.
Con todo, escalar menos frecuencia y más núcleo generalmente le brindará un mejor rendimiento en una tarea bien paralelizada.
ps <rant>Si tuvo un problema, debe pensar en paralelizarlo para que funcione razonablemente, tal vez una PC portátil no sea la respuesta. ¿Qué tal conectarse a una computadora que consume mucha energía en casa para realizar algunos cálculos numéricos remotos?</rant>
Respuesta2
De todos modos, hoy en día apenas existen procesadores de un solo núcleo. Si mirasBuscador de especificaciones de Intel, verás que un Core 2 Solo usa significativamente menos energía (mira el TDP máximo) que un i7 de cuatro núcleos, pero un Core i7 UM de doble núcleo y bajo voltaje usa solo un poco más que el core 2 solo, y será significativamente más rápido. Los procesadores de un solo núcleo no merecen la pena hoy en día.
Todos los procesadores modernos pueden apagar los núcleos y pasar a estados de menor consumo de energía. Los procesadores Intel llaman a esto SpeedStep, y básicamente lo que hace es ejecutar el procesador a una velocidad de reloj mucho más baja, y solo funciona a una velocidad de reloj más alta cuando realmente se necesita la potencia del procesador.