El chip A7 de Apple es hasta dos veces más rápido, según pruebas

Una prueba detallada de ese procesador en la aplicación conocida como Frax muestra un tremendo aumento en el desempeño del iPhone 5S.

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Una imagen fractal de Frax. Crédito: Stephen Shankland/CNET
 
¿Es el chip A7 de Apple dos veces más rápido en el procesamiento y desempeño de gráficos tal y como lo prometió Apple al anunciar su nuevo iPhone 5S? Al menos para Ben Weiss, la respuesta es "sí", aunque cabe aclarar que su aplicación es más que adecuada para aprovechar las características del nuevo procesador.

La aplicación en cuestión es la nueva Frax de Iter9, la cual se encarga de generar imágenes fractales con gran detalle mediante la ejecución de cálculos matemáticos sobre la CPU y la GPU. Weiss dice que se consigue un gran aumento de velocidad en el iPhone 5S, evidente en los tiempos que tarda la representación de imágenes sicodélicas.

Igualmente, Weiss dice que Frax es de hecho una aplicación de 32 bits y corre 50 por ciento más rápido en el iPhone 5S, con el chip A7, que el iPhone 5 que contaba con el chip A6. Luego vino el segundo aumento de velocidad: cuando él compiló la primera versión de 64 bits, Frax corrió 25 por ciento más rápido que la versión de 32 bits, en el mismo teléfono. Esto estaría significando que la aplicación de 64 bits corre casi el 90 por ciento más rápido en un iPhone 5S que la versión de 32 bits en el iPhone 5, pero esto no significa que podamos ver los mismos resultados con otras pruebas.

Durante la presentación de la mejora en el desempeño del chip A7, Apple no fue clara en especificar qué pruebas de velocidad estaba utilizando y qué tan universal podrían ser estos resultados. Pero una cosa es segura: los puntos de referencia (benchmarks) son siempre una medida imperfecta del desempeño en el mundo real.

 
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En el evento de lanzamiento del iPhone 5S, Phil Schiller, jefe de mercadeo de Apple, promociona las mejoras de rendimiento en el A7. Crédito: capturas de pantalla: Stephen Shankland/CNET
   
Las pruebas de velocidad le permiten a la gente comparar el rendimiento del software en un hardware diferente, sistemas operativos y configuraciones. Pero es difícil encontrar puntos de referencia que directamente predigan el desempeño que van a tener en la gran variedad de aplicaciones que existen en el mundo real. Diferente software se enfoca en diferentes aspectos del rendimiento de la computación como acceso a la memoria, las operaciones de gráficos, ejecución de una serie de tareas, ejecución de múltiples secuencias que pueden transmitirse a través de múltiples núcleos del procesador, entre otros.

¿Mejora de 64 bits? No

Una de las principales razones para los chips de 64 bits es la facilidad de aguantar memoria de más de  4GB, pero los dispositivos de Apple aún no están en ese límite. Sin embargo, el diseño de 64 bits trae otro montón de mejoras que si ayudan al rendimiento.

Weiss dice que las mejoras que muestra Frax se obtienen principalmente por dos cambios. El mayor número de ranuras de almacenamiento, llamado registros, y el hecho que pueda realizar más rápidamente cálculos de alta precisión en los números almacenados en formatos de punto flotante.

De igual manera, dijo que la arquitectura de chips ARMv8 que utiliza el A7 le proporciona una mejora a Frax porque puede realizar una combinación de multiplicación y suma en un solo paso, en lugar de dos.

David Kanter, analista de Real World Tech, indica otras ventajas que ofrece el nuevo chip de Apple: un mejor desempeño cuando es el momento para que el chip recupere datos de la memoria principal del dispositivo o de la memoria caché de alta velocidad. En concreto, el chip puede recuperar los datos más rápido desde su nivel dos de caché (el primer lugar en donde un procesador busca datos), lo que significa que el chip gasta menos tiempo de inactividad.

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Una imagen fractal de Frax. Crédito: Stephen Shankland/CNET

Renovar software para chips de 64 bits

El crear la versión de 64 bits de la aplicación fue "sorprendentemente fácil", dijo Weiss. Pero su software ya estaba escrito en gran parte para ser independiente de 32 bits, facilitando su transición.
Como los diseñadores de procesadores se encontraron con problemas de sobrecalentamiento hace una década, los fabricantes de chips empezaron a trabajar en procesadores de múltiples núcleos que pudieran realizar múltiples secuencias de operaciones al mismo tiempo. La idea es que si no se pueden ejecutar las cosas de manera más rápida, puedes trabajar más, al dividir las tareas de manera paralela.

Desafortunadamente, una gran cantidad de software está escrito para ejecutarse en una sola secuencia de operaciones. Los chips de varios núcleos pueden ayudar con correr múltiples tareas a la misma vez, guardando archivos en un segundo plano, y realizando algunos cálculos que se pueden dividir en partes independientes. Las tareas gráficas son fácilmente divididas entre varios núcleos, por lo que los chips gráficos entraron rápidamente en el ámbito de múltiples núcleos.

Apple se había mantenido con los procesadores de doble núcleo, mientras que algunos de sus rivales con Android habían construido dispositivos con procesadores de cuatro núcleos y hasta de ocho núcleos. La aplicación Frax es una de esas aplicaciones que en realidad podría utilizar todos estos núcleos. Afortunadamente para Iter9, también puede utilizar el poder (de procesamiento) de la unidad de procesamiento gráfico (GPU).

Aunque no hubiera un aumento de rendimiento o la necesidad a corto plazo de moverse a la arquitectura de 64 bits, hay múltiples razones por las cuales Apple hizo este cambio, principalmente, puede ser, la mejora de funcionalidades de programación que vienen con este diseño.

También hay límites para la utilización de todos los 4GB de memoria, que en principio, es posible con el diseño de 32 bits, algo que podría llevar a una empresa a cambiar al diseño de 64 bits hasta si sólo estás construyendo en memoria de 2GB o 3GB. Por último, Apple podría querer lograr el cambio de arquitectura antes de considerar la ampliación de sus proveedores de fabricación para también incluir TSMC.

Como podemos ver hay motivos reales para el cambio a 64-bits. Definitivamente, este no fue un truco de mercadeo.
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Una imagen fractal de Frax. Crédito: Stephen Shankland/CNET
 
 

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