Intel ha realizado una solicitud de patente (EP4579444A1) en la que describe el concepto de «Software Defined Super Cores» (SDC), una técnica mediante la que varios núcleos físicos pequeños crean un núcleo más grande virtual para que funcionen como uno solo, creando los Super Cores. La finalidad de esto es mejorar el rendimiento en tareas mono núcleo pero, ¿cómo se verán afectados los procesadores de las próximas generaciones de Intel? Vamos a verlo.
La idea tiene buena pinta, al menos sobre el papel: en lugar de depender en exclusiva del escalado de rendimiento por hardware (ya sea aumentando la velocidad o reduciendo la litografía), Intel apuesta por crear Super Cores virtuales en los que varios núcleos pequeños (entendemos que los E-Cores) funcionan como uno solo sin necesidad de aumentar el voltaje o la frecuencia del procesador.
Intel y su idea de los «Super núcleos»: ¿cómo funciona?
Según la descripción técnica mostrada en la patente, se pueden fusionar dos o más núcleos (preferiblemente, que estén adyacentes físicamente) como un super núcleo virtual, en el que cada uno de ellos ejecuta parte del hilo del programa pero mantiene el orden correcto de las instrucciones al retirarlas como si de un solo núcleo se tratara. Esta estrategia, siempre según la patente, permite una ejecución más eficiente con una sobrecarga mínima, estimada en menos del 5% en comparación con la ejecución nativa de procesos.
Este sistema está pensado para integrarse con el sistema operativo, igual que ya hicieron en su día con Thread Director en los procesadores Alder-Lake y Windows 11, mediante un componente llamado Hardware Guided Scheduling (HGS). Este componente monitoriza el rendimiento (IPC) y le dice al sistema operativo si conviene migrar un hilo a modo de Super Core o volver a un núcleo convencional en función de la carga y la efectividad.
No obstante, hay que tener en cuenta algunos desafíos técnicos:
- Sobrecarga de instrucciones: ya hemos visto antes métodos previos de ejecución dividida (permitir que un solo proceso se ejecute en varios núcleos por separado como si fueran uno solo) y en éstos se encontraron sobrecargas de entre el 25 y el 40% de instrucciones adicionales, afectando al rendimiento en general.
- Sincronización: el más leve fallo de sincronización podría significar errores. Asegurar que los núcleos mantengan el orden lógico de instrucciones es una tarea compleja.
- Latencia: al meter un componente extra en las operaciones del procesador, que además es de software, se incrementará notablemente la latencia. La comunicación entre los núcleos fusionados introduce una latencia inherente. Expertos en arquitectura de computadores, como el Dr. Ian Cutress de TechTechPotato, señalan que para que esta sobrecarga sea asumible, la interconexión debe operar a velocidades equivalentes a la caché L3. De lo contrario, el «overhead» de la comunicación podría anular las ganancias de rendimiento, un desafío que ya lastró arquitecturas pasadas como Bulldozer de AMD.
- Integración con el sistema operativo: el sistema operativo debe estar preparado para gestionar esta nueva modalidad, asignando y liberando núcleos según convenga. Esto podría generar limitaciones (por ejemplo que solo funcione en Windows 12) e incompatibilidades.
Una solución audaz que podría terminar en nada
La patente de Intel plantea una forma novedosa de mejorar el rendimiento en procesos mono núcleo mediante la fusión virtual de núcleos pequeños. Es una estrategia que se enfoca en la eficiencia energética, mejorar el IPC y con un control fino de hardware y software podría llegar a funcionar, ya que se activaría solo cuando convenga. Ahora bien, en términos técnicos, su implementación nos parece bastante complicada.
De todos modos, por ahora se trata simplemente de una patente y esto no significa que vaya a convertirse en nada real a fin de cuentas. Es un prototipo conceptual que tiene bastante potencial y que incluso podría llegar a marcar el siguiente paso en la evolución de los procesadores, pero solo el futuro nos dirá si Intel llega a traerlo al mercado o es algo que se queda en nada.
Preguntas frecuentes sobre los Super Cores de Intel
¿Qué son exactamente los Super Cores de Intel?
¿Qué ventaja principal ofrecen esta tecnología?
¿Cómo se coordinarían estos núcleos fusionados?
¿Cuáles son los mayores desafíos técnicos de los Super Cores?
¿Veremos esta tecnología en los próximos procesadores Intel?
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