Multi-núcleos, ¿el Futuro de los SmartPhone?

Los procesadores de arquitectura ARM (Advanced RISC Machines) existen desde hace años, y se usan en un sin fin de aparatos de electrónica de consumo,  sistemas industriales, dispositivos inalámbricos, redes, telecomunicaciones, etc,  pero con el incipiente crecimiento que está teniendo el mercado de los dispositivos móviles con conexión a Internet y especialmente los «teléfonos móviles inteligentes» o «smartphone», estos microprocesadores de se han hecho cada vez más populares y el futuro al parecer es seguir el camino de sus hermanos mayores, los procesadores x86 que han migrado a arquitecturas multi-núcleo

Actualmente la computación multi-núcleo, es toda una realidad, los procesadores (CPU) de escritorio ya migraron hace algunos años a este diseño que busca mejor eficiencia y rendimiento de computo. En la actualidad tenemos en el mercado procesadores de dos, tres, cuatro y seis núcleos y los procesadores gráficos (GPU) también lo han hecho con cientos de núcleos capaces de procesar grandes volúmenes de datos en poco tiempo, pero esta tendencia se extenderá al mercado de dispositivos móviles (handset) y teléfonos móviles de gama alta basados en procesadores de arquitectura ARM.

Hace poco, en este artículo, analizamos el hardware del nuevo iPhone 3GS, el cual hacia uso justamente de un procesador de arquitectura ARM, el Cortex A8 de un solo núcleo, similar procesador que también usa el PalmPre, este procesador le dio un significativo impulso en potencia al nuevo iPhone respecto al original, esto ayudado por un incremento de frecuencia respecto al procesador ARM11 que usa el primer iPhone y el modelo 3G, pero el futuro se ve prometedor para estos teléfonos de gama alta en virtud de lo que ha revelado ARM para el futuro de estos microprocesadores.

Según ARM, la compañía que diseña estos microprocesadores, tal como en el mercado de los procesadores de escritorio, que han migrado su arquitectura a diseños de doble y cuádruple núcleo como lo más usual (también procesadores de 3 y 6 núcleos y a futuro incluso 12 núcleos dentro de lo excepcional), los procesadores ARM apuntan a esta misma tendencia, de hecho esto está más cerca de lo esperado.

Lo anterior en virtud de que ARM ya ha revelado el diseño del sucesor del procesador Cortex A8 que usa el iPhone y el PalmPre, el futuro Cortex A9  SMP (symmetric multi-processor) , utilizará un diseño de doble núcleo en lugar de un solo núcleo del A8, lo que brindaría un incremento lógico en rendimiento a los dispositivos que utilicen este procesador. Según comentó James Bruce, jefe del segmento inalámbrico (wíreless) de ARM:

«Ustedes verán definitivamente dispositivos móviles con procesador Cortex A9 de doble núcleo en el 2010»,  el A8 es sólo un procesador de un núcleo, mientras el A9 será doble núcleo, esto es el camino para procesadores quad-core que darán a los Smartphone incluso un mayor impulso en rendimiento»

Lo anterior significa básicamente que los principales fabricantes de teléfonos de gama alta como Apple (iPhone), Palm (PalmPre), Nokia, RIM (Blackberry) y otras compañías del mercado, podrían eventualmente actualizar sus terminales con futuros modelos que utilicen procesadores ARM de doble núcleo como el Cortex A9, tomando en cuenta que actualmente estos dos fabricantes usan el modelo Cortex A8 de un núcleo. Este cambio significaría potencialmente un incremento de rendimiento de estos dispositivos.

Esto es una natural progresión en el mercado de los teléfonos de alto rendimiento, como el iPhone y PalmPre y similares que cada día precisan de mayor potencia en virtud de las tendencias actuales de uso de estos dispositivos, que ya no sólo sirven para hacer una simple llamada, sino que ahora son capaces de realizar múltiples tareas (navegación por Internet, reproducción de audio y video, ejecución de aplicaciones y juegos etc etc), por lo tanto incorporara hardware potente es esencial para una buena experiencia de uso.

Por otro lado, lo primero que se nos viene a la mente cuando hablamos de incremento de frecuencia e incremento de núcleos en un procesador, es el consumo, un asunto sumamente importante en el mercado de los dispositivos móviles, donde la autonomía es un asunto crítico, de hecho los fabricantes exigen como máximo un consumo de 300 milliwatts en este tipo de procesadores como regla de oro según comentó el ejecutivo, de ahí la importancia de que estos procesadores posean un consumo eficiente de energía. Sólo para hacernos una idea, el procesador Atom de Intel (aunque está destinado a otro mercado) tiene un consumo de 2.000 milliwatts (2 watts) mucho más de los 300 milliwats que exige la industria de los smarthphones, claro que Intel pretende atacar este mercado con su futura plataforma «Moorestown» aunque esto ya es otro asunto.

Ahora bien, volviendo al contexto, recordemos que el procesador ARM11 (412Mhz) del iPhone de primera generación y el iPhon 3G está fabricado a 90nm, sin embargo, el Cortex A8 (600Mhz) que utiliza el iPhone 3GS y PalmPre está fabricado en 65nm, esto claramente con el objetivo de reducir el consumo en virtud de las frecuencias. ARM ha dicho que el Cortex A9 utilizará un proceso de manufactura de 45nm, lo que como ya mencionamos en el párrafo precedente le permitirá mantener el consumo en cuotas aceptables, lo que repercutirá directamente en un menor consumo de energía y una mayor autonomía de la batería de estos dispositivos.

El ejecutivo también se refirió a al rendimiento del actual procesador A8 vs el A9, y comento que la principal razón para un incremento de rendimiento es el diseño «superscalar», que básicamente significa que el procesador puede ejecutar dos instrucciones separadas por siclo de reloj, esto es la capacidad multi-hilo que podría ser incluso más que el rendimiento que obtiene el procesador Cortex A8 sobre el ARM11.

Una vez que hemos hablado del consumo, los núcleos, la siguiente interrogante es si el software actual esta diseñado para aprovechar arquitecturas ARM multi-núcleos, quizás si, quizás no, no lo sabemos con certeza. Apple con su sistema operativo OS 3.0 que incorpora el iPhone 3GS puede que sea un sistema más robusto pero no tenemos la seguridad de que tenga soporte para procesadores multi-núcleo, Palm con su Web OS también se perfila como un sistema robusto y si posee soporte multitarea como pudiste leer en nuestro artículo al respecto,  pero ¿qué pasa con los demás SO para dispositivos móviles como Android, Symbiam y otros?…., dejaremos abierta la interrogante ya que el asunto es similar a acaecido cuando los procesadores de escritorio de más de un núcleo comenzaron a salir al mercado, en ese entonces, las aplicaciones que aprovechaban las capacidades multi-hilo eran contadas, así que los desarrolladores de aplicaciones, juegos y sistemas debieron trabajar arduamente para sacar partido al potencial de estos procesadores con sus respectivas aplicaciones, ahora el panorama es similar en el mercado de los teléfonos móviles.

Bueno, hasta aquí hemos hablado solamente del procesador,  pero Bruce, aprovecho la oportunidad de hablar sucintamente del subsistema gráfico, otro de los aspectos sumamente importantes en un teléfono móvil de gama alta en la actualidad. Así,  el próximo procesador OMAP 4 (Open Media Applications Processor 4) de Texas Instruments que también será multi-núcleo (el OMAP 3 es usado por el PalmPre) ya que basará en el ARM Cortex A9 y el subsistema gráfico entregará soporte para reproducción y grabación de video en alta definición a 1080p, característica que podrán usar los teléfonos que se basen en este SoC (System-On-Chip), como lo puede ser hipotéticamente el PalmPre 2,  además de resoluciones de pantalla más altas y la posibilidad de tomar fotografías incluso a 20 mega píxeles a través de los respectivos módulos, algo por ahora impensado pero que a futuro se ve totalmente factible según la documentación de TI (Texas Instruments).

¿Y tu que opinas respecto al tema?, ¿te imaginas con un iPhone o PalmPre dual-core o incluso quad-core ?, ¿es una idea acertada de la industria?, ¿es necesario en realidad un smartphome multi-núcleo?.

[ news.cnet ]