Especial: IPC y núcleos, la realidad de Intel y AMD

Desde que dimos el salto a los procesadores multihilo ha surgido una clara «guerra» entre IPC y núcleos que para muchos no ha quedado nada clara, sobre todo tras la llegada de los últimos procesadores Skylake de Intel, una generación que ha puesto las cosas muy difíciles a los FX de AMD.

En este artículo especial echaremos un vistazo a la situación actual y a cómo ha quedado esa particular «guerra», analizando y repasando pruebas reales de rendimiento y sacaremos una serie de conclusiones en base a todo ello, aunque antes de ponernos en materia es conveniente repasar algunos detalles importantes relacionados con los procesadores Intel y AMD, los dos grandes protagonistas del artículo.

Arquitectura

AMD hizo una apuesta arriesgada que no le salió nada bien en los primeros procesadores FX. Con ellos saltó a la arquitectura modular conocida como Bulldozer, en la que se mantiene un sistema de recursos compartidos donde cada unidad de coma flotante se acompaña de dos unidades de enteros.

Esto implica un planteamiento claramente alejado de los núcleos monolíticos que vimos por ejemplo en los Phenom de la pasada generación y ciertamente generó muchas dudas, ya que a pesar de que permitió dar vida a procesadores de 8 núcleos en realidad tenía cuatro módulos completos.

Las posibilidades multinúcleo de esos procesadores eran claras, pero estaba por ver hasta qué punto podría lastrar el rendimiento esa nueva estructura, sobre todo en aplicaciones que dependen en gran medida de la capacidad de realizar operaciones de coma flotante, como los juegos por ejemplo.

Finalmente quedó claro que la arquitectura por la que AMD apostó no fue, por desgracia, una buena opción. Los primeros FX mostraban un rendimiento inferior incluso al de los Phenom II X4 en la mayoría de escenarios, ya que a pesar de tener más núcleos los mismos no se aprovechaban adecuadamente y su IPC era inferior.

Con los FX de segunda generación AMD se puso casi al nivel de los Core de segunda y tercera generación de Intel, quedando como una buena opción calidad-precio, pero la llegada de Haswell y sobre todo de Skylake, Core de cuarta y sexta generación respectivamente, ha sido un fuerte mazazo para la firma de Sunnyvale.

A diferencia de aquellos los procesadores Intel apostaron por mejorar el rendimiento bruto por núcleo, dejando a un lado el enfoque multihilo que siguió AMD, aunque sin renunciar a ello totalmente, ya que recuperó la tecnología HyperThreading en sus soluciones tope de gama.

Todo esto implica que los procesadores Core de cuarta y sexta generación ofrecen un rendimiento por núcleo muy superior al de los modelos que ofrece actualmente AMD, algo que unido al bajo aprovechamiento de CPUs multihilo que impera en entornos reales coloca a aquellos en una posición complicada, como dijimos.

Antes de terminar debemos tener en cuenta también que Skylake de Intel marca el salto a la memoria DDR4, permitiendo el uso de memorias a mayor frecuencia incluso en procesadores no diseñados con el overclock en mente, como los Core i3, por ejemplo.

Un vistazo a pruebas reales de rendimiento

Hace poco DigitalFoundry publicó una interesante comparativa que recogió Eurogamer y que nos servirá de base para examinar las diferencias de rendimiento que marcan el IPC y el número de núcleos reales que incorpora un procesador.

Como sabemos los Core i3 se caracterizan por contar con dos núcleos reales y cuatro hilos, gracias al HyperThreading, mientras que los Core i5 tienen cuatro núcleos y cuatro hilos y los Core i7 cuatro núcleos y ocho hilos. Por contra, por el lado de AMD tenemos los FX 6000 con seis núcleos y tres módulos completos y los FX 8000 con ocho núcleos y cuatro módulos.

En aplicaciones sintéticas como Cinebench 15 podemos ver claramente que en rendimiento monohilo incluso un Core i5 2500K a 3,3 GHz/3,7 GHz, modo normal y turbo, supera a un FX 8350 a 4 GHz-4,2 GHz, modo normal y turbo, consiguiendo ambos puntuaciones de 129 y 98 respectivamente.

Esto cuadra con lo que ya anticipamos, los FX de AMD han quedado estancados en un rendimiento por núcleo similar al de los Core de segunda generación de Intel, algo que como vemos compensan con su buen rendimiento multinúcleo, ya que en dicha prueba sólo se ven superados por el Core i7 6700K, aunque vemos que el Core i5 6600K queda muy cerca de él, a pesar de tener cuatro núcleos.

Todo esto es un indicativo claro de la importancia del rendimiento por núcleo, aunque para entenderlo mejor pasaremos a ver una comparativa de rendimiento en juegos, con dos vídeos que os recomendamos visualizar por completo para poder entender mejor las conclusiones que iremos sacando.

Como vemos la velocidad de la memoria DDR4 tiene un gran impacto en el rendimiento de los Core i3 6000, y no es sólo por el mayor ancho de banda que ofrecen, sino también porque permiten subir la frecuencia de trabajo del procesador en placas Z170.

La diferencia que marca no llega a ser enorme, pero se deja notar y permite que un modesto Core i3 6100 quede casi al mismo nivel que un Core i5 6600K en algunos juegos, siempre que utilicemos memoria DDR4 a 2.666 MHz. Podéis verlo todo resumido en la tabla que os dejamos a continuación.

En la segunda comparativa se añade un FX 6300 y se realiza una prueba entre lo que podemos considerar gama baja-media de Intel y AMD, acompañada de Core i3 de cuarta y sexta generación, y los resultados son claros, el primero aguanta bastante bien el tipo frente al Core i3-4130, quedando en casi un empate, pero no tiene nada que hacer contra el Core i3-6100.

Queda claro que la diferencia de velocidad de las memorias tiene un gran impacto en el rendimiento, pero incluso con el máximo soportando en una placa base de baja gama sin overclock (DDR4 a 2.133 MHz) el Core i3-6100 se impone de forma contundente al FX 6300.

Hoy por hoy Intel no tiene rival en términos de rendimiento, eso lo sabemos, pero el problema es que con Skylake ha golpeado duramente a AMD incluso en la gama baja-media, gracias al salto a la memoria DDR4 y a la mejora de rendimiento a nivel de IPC que marcan los Core de sexta generación.

Así, es posible que un modesto procesador de dos núcleos y cuatro hilos llegue a superar sin problemas a procesadores de seis núcleos como el FX 6300, incluso en juegos que sí aprovechan más de dos núcleos reales, como Battlefield 4 y Crysis 3, por ejemplo.

Todo esto nos permite sacar en claro que actualmente la tendencia de aprovechar en mayor medida el rendimiento por núcleo sobre el multinúcleo se mantiene, una realidad que podría cambiar con la llegada de DirectX 12.

Con todo, aunque se dé el caso y dicha API acabe mejorando el rendimiento multihilo debemos tener claro que el mayor IPC y la diferencia que marcan las mejoras introducidas con Skylake llegan incluso a poner en aprietos la ventaja de AMD en aplicaciones capaces de aprovechar todos los núcleos del procesador, un detalle que ha quedado claro tanto en las pruebas sintéticas como en juegos.

Si a esto unimos la mayor eficiencia de las soluciones Intel y que el precio no marca una gran diferencia tenemos un claro perjudicado, AMD. Hoy por hoy es posible comprar un Core i3 6100 por 122 euros, una placa base H170 por unos 80 euros y un kit de 8 GB de DDR4 2.133 MHz por menos de 50 euros, lo que supondría un coste de unos 252 euros.

Por contra un FX 6300 tiene un precio de unos 100 euros, una placa base económica para el mismo ronda también los 60 euros y un kit de 8 GB de DDR3 a 1.600 MHz los 43 euros, lo que arroja un coste total de unos 203 euros.

Como vemos la diferencia de coste es mínima, pero a nivel de rendimiento y eficiencia es grande y se inclina a favor del Core i3 6100. Esto, unido a las posibilidades de ampliación que permite la placa base H170, hace que Intel haya conseguido superar a AMD incluso en su propio terreno, el de la calidad-precio.

Enlaces de interés:

Guía: Distinciones y equivalencias de diferentes procesadores

Guía: Todo lo que debemos tener en cuenta al comprar un procesador