Quizás la razón principal por la cual la arquitectura ARM se impuso por sobre la x86 de Intel en dispositivos móviles fue el tema de la eficiencia energética en relación al rendimiento del procesador.

Para que tengan una idea, si incluyéramos un chip Intel Core i7 en un iPhone (algo ridículo hacer, pero la ilustración es para ilustrar un punto), es posible que la batería no dure ni 20 minutos funcionando, debido al tremendo consumo energético de tales procesadores.

Sin embargo, se ha hecho evidente recientemente que debido a la gran competencia entre fabricantes de celulares, que el rendimiento (y no solo la batería) ha tomado una gran importancia a la hora de muchos consumidores elegir un equipo, por lo que empresas como ARM se encontraban en un gran dilema sobre cómo mejor incrementar el poder del procesador, mientras mantenían simultáneamente un relativo bajo consumo energético.

Y la solución es la pregunta a la cual respondo hoy: ¿Qué es la arquitectura big.LITTLE de ARM?

Como se podrán ya imaginar, es una técnica para obtener lo mejor de ambos mundos (bajo consumo energético más alto rendimiento), ¿pero cómo funciona?

Pues en realidad es un mecanismo bastante sencillo: La idea (en su forma básica) es poner el doble de núcleos en un mismo chip, siendo la mitad de esos núcleos de alto poder, y la otra de bajo poder.

La idea es, que cada núcleo de alto poder haga “pareja” con uno de bajo poder, entre los dos formando un “núcleo virtual”. Notemos que la idea no es que ambos núcleos funcionen a la misma vez, sino que para ejecutar programas que requieran bajos recursos (como es por ejemplo estar en la pantalla de inicio de tu celular) se utilicen los núcleos de bajo poder, pero cuando necesites un alto rendimiento (por ejemplo, para jugar un videojuego) el sistema automáticamente cambie a los núcleos de alto poder.

Con esto se logra que el móvil (sea un celular o tableta) consuma lo más mínimo posible en las cosas cotidianas, pero a la misma vez responda rápido cuando sea necesario.

Y notemos que esto sucede de forma dinámica, incluso en medio de un mismo programa. Así que por ejemplo, si estás navegando el internet, mientras se cargan y renderizan (dibujan) las páginas, es posible que estés utilizando los núcleos de alto poder, pero en el momento que se carga todo y estás simplemente leyendo la página web, que el sistema cambie a modo de bajo poder.

Sin embargo, algo me dice que esto será abusado por los departamentos de mercadeo de algunas empresas. Samsung por ejemplo ya ha anunciado que el próximo año debutará procesadores ARM “de 8 núcleos”, pero falta ver si lo llamarán realmente lo que son: 4 núcleos en configuración de “4 x 2” (4 núcleos replicados entre dos veces, una en modalidad de alto poder, y otra en baja), ya que los 8 núcleos no podrán funcionar simultáneamente con este mecanismo de big.LITTLE.

Noten que existen otras opciones para lograr lo mismo. Una de ellas es la de bajar dinámicamente el voltaje de operación del procesador de forma dinámica, de modo que en este esquema se necesitarían solo 4 núcleos, los cuales o “corren rápidos” o “corren lentos” (o incluso en velocidades variables) según la carga de trabajo requerida (en la arquitectura big.LITTLE, los núcleos funcionan todos a velocidades fijas).

Esta estrategia de “velocidad variable” es la adoptada por Apple en su procesador A6 (también basado en el juego de instrucciones ARM), y es bastante posible que sea la estrategia que adopten hacia el futuro, debido a que una de las empresas que compró hace unos tres años atrás (PA Semi) era experta en esa modalidad, que aunque más complicada de implementar, resulta en procesadores de más bajo costo de fabricación (ya que ocupan menos espacio en el mismo chip).

Actualización: Tal cual mencioné en el artículo, Samsung acaba de anunciar en el evento CES 2013 un procesador al que llama el "EXYNOS 5 OCTA" con "8 núcleos", cuando en realidad son 4 núcleos de bajo poder combinados con 4 de alto poder como expliqué en el artículo, y no 8 núcleos trabajando simultáneamente. El Departamento de Mercadeo trabajando...

autor: josé elías