¿Por qué una CPU no puede tener demasiados núcleos? Este es el por qué

Las CPU son más potentes hoy que en el año 2000. IBM presentó el primer procesador multinúcleo en 2001. Y a partir de ese momento, ahora tenemos procesadores repletos de múltiples núcleos e hilos para manejar cargas de trabajo complejas. Pero ha pasado mucho tiempo desde que no hemos visto mucho progreso en la adición de núcleos en CPU versus GPU. Threadripper Pro 3995WX de AMD es actualmente la única CPU en el mercado que tiene 64 núcleos y 128 subprocesos. Entonces, ¿por qué una CPU no puede tener miles de núcleos como una GPU? Hablaremos de esto brevemente

Una de las razones lógicas para no tener demasiados núcleos en una CPU es la “eficiencia térmica”. Agregar más núcleos a un espacio reducido de silicio da como resultado una densidad térmica, lo que reduce la eficiencia y el rendimiento general de la CPU. En segundo lugar, agregar más núcleos a una CPU puede resultar en una cooperación ineficiente entre la velocidad del bus de RAM y la memoria caché de la CPU (memoria de búfer).

Para entender mejor las cosas, profundicemos en lo básico:

¿Qué es un núcleo de CPU?

La función básica de una CPU es ejecutar código y para ejecutar un código, la CPU depende de tres cosas básicas, a saber, que Memoria interna, memoria intermedia (caché)y un motor de ejecución.

El proceso ejecutado por una CPU es el siguiente:

  • Obtén la guía
  • Descifrar las instrucciones grabadas y convertirlas en microinstrucciones.
  • El paso final es ejecutar esas instrucciones y dirigirlas al destino apropiado.

La investigación realizada por David Anderson muestra la eficiencia térmica de una CPU de un solo núcleo en comparación con una CPU de varios núcleos

Problemas de colaboración de memoria

Su CPU se comunica directamente con su RAM para ejecutar funciones correctamente. La CPU tiene su propia memoria y caché para comunicarse con la RAM, que también tiene una velocidad de bus medida en MHz. En cierto punto, los núcleos adicionales en una CPU pueden hacer que la CPU se detenga al intentar enviar instrucciones a la memoria, lo que reduce el rendimiento.

ejecución de código

Cada juego o aplicación que ejecuta en su computadora tiene codificación en el backend. Los programadores o desarrolladores escriben código que lleva instrucciones para que la CPU ejecute el proceso de manera eficiente. Por lo tanto, depende del programador diseñar un código que pueda ejecutar una cierta cantidad de núcleos e hilos en una CPU. Por lo tanto, incluso si tiene una CPU de 32 núcleos, no hay certeza de que el programa que está tratando de ejecutar alguna vez ejecute todos esos núcleos para mejorar el rendimiento, a menos que esté diseñado para hacerlo.

línea de fondo

Esperamos que ahora tenga la respuesta de por qué una CPU no puede tener tantos núcleos como una GPU. Agregar núcleos adicionales en una CPU da como resultado un rendimiento térmico reducido, un cuello de botella de memoria y una ejecución de código ineficiente de un programa. ¿Veremos alguna vez más de 100 núcleos en una CPU en el futuro? Nadie lo sabe a menos que veamos algún programa o juego que dependa en gran medida del exceso de núcleos e hilos.

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