¿Qué es el hiperprocesamiento?

Hyperthreading alguna vez fue una función que solo se encontraba en las CPU profesionales de gama alta. Sin embargo, Hyperthreading ahora también se encuentra en las CPU de consumo convencionales. Entonces, ¿qué es exactamente Hyperthreading? ¿Debería buscarlo en su próxima CPU?

¿Qué es un subproceso de software?

Un subproceso de software es una secuencia de instrucciones que procesa una CPU. Es la unidad básica de instrucciones programadas gestionadas por el programador . El programador es un componente del sistema operativo que asigna recursos de hardware a los diversos tipos de software que se ejecutan en una computadora.

Cada aplicación que se ejecuta en su computadora existe como uno o más procesos. Los subprocesos son efectivamente segmentos de estos procesos enviados a la CPU para su ejecución. El programador asigna rápidamente subprocesos de diferentes programas en ejecución para garantizar que cada uno obtenga los recursos que necesita para ejecutarse en tiempo real.

Así es como su computadora puede "realizar múltiples tareas" y (por ejemplo) ejecutar un procesador de textos mientras reproduce música y descarga un videojuego en segundo plano. Técnicamente, un núcleo de CPU en realidad no está haciendo todos estos trabajos al mismo tiempo.

Entonces, si su sistema solo tiene una CPU de un solo núcleo, está haciendo malabarismos rápidamente con múltiples conjuntos de instrucciones, cambiando tan rápido entre ellos que para nuestro cerebro humano lento, todo parece suceder en paralelo.

Procesamiento paralelo verdadero en computadoras domésticas

Durante la mayor parte de la historia de la computación personal, su computadora solo tenía un núcleo de CPU. Bueno, en ese entonces no hablábamos de “núcleos” ya que solo había uno y era toda la CPU. Sin embargo, a mediados de la década de 2000, los fabricantes de CPU tuvieron la brillante idea de incluir dos CPU completas en un paquete de CPU. Estas CPU de doble núcleo en realidad podrían procesar dos hilos de instrucciones al mismo tiempo. Esto significaba que, por ejemplo, su videojuego podría tener el 100% de un núcleo y su sistema operativo podría tener el otro núcleo para él solo.

Hoy en día, el número de núcleos de CPU está aumentando rápidamente. Las CPU convencionales con 6, 8 e incluso 10 núcleos son comunes. Las CPU de gama alta ofrecen docenas de núcleos y las CPU como AMD Threadripper 3990X están repletas de 64 núcleos.

El desarrollo de software también ha cambiado para aprovechar mejor toda esta potencia de CPU paralela. Las últimas consolas de videojuegos también están equipadas con ocho núcleos de CPU, por lo que los videojuegos que pueden hacer uso de tantos núcleos se están volviendo comunes rápidamente.

Procesador de escritorio desbloqueado AMD Ryzen Threadripper 3990X de 64 núcleos y 128 hilos

Más núcleos de los que puedas imaginar, perfecto para usuarios que trabajan duro todo el día y juegan mucho después de horas.

Poner núcleos de CPU a toda marcha con Hyperthreading

Una CPU tradicional solo puede manejar un solo hilo, pero si tiene muchos núcleos de CPU diferentes en su sistema, puede manejar una cantidad de hilos igual al número de núcleos que tiene. Esto parece estar bien, pero presenta un problema importante.

No todos los subprocesos requieren la misma cantidad de potencia de procesamiento. Por ejemplo, un subproceso que está procesando video utilizará el 100 % de la capacidad disponible de un núcleo de CPU, pero el subproceso que ejecuta su procesador de textos o la página web de redes sociales solo necesita una fracción de la potencia que ofrece un núcleo de CPU moderno.

Del mismo modo, un videojuego puede tener varios subprocesos que se ejecutan en paralelo, como uno que maneja la física y otro que maneja la inteligencia artificial de los personajes. Estos son trabajos importantes, pero es posible que no necesiten un solo núcleo para funcionar bien.

Esto lleva a una situación en la que todos los núcleos de su CPU pueden estar ocupados con subprocesos, pero no le brindan toda la potencia de procesamiento de la que son capaces. Ahí es donde el hyperthreading entra en escena.

El nombre genérico apropiado para hyperthreading es multithreading simultáneo. "Hyperthreading" es en realidad un nombre comercial patentado utilizado por Intel, pero al igual que con "Hoover", se ha convertido en un lenguaje común para la tecnología en su conjunto.

Una CPU que está equipada con el circuito interno adecuado para habilitar el hiperprocesamiento puede ejecutar dos subprocesos separados al mismo tiempo. No es cambiar entre ellos como con la multitarea tradicional de un solo núcleo. Está ejecutando cada uno en paralelo.

Para el sistema operativo, parece que cada núcleo de CPU físico es en realidad dos núcleos, lo que permite que el programador asigne dos subprocesos a cada uno. Sin embargo, la cantidad total de potencia de procesamiento por núcleo sigue siendo exactamente la misma.

Por qué querría Hyperthreading

Como mencionamos anteriormente, hyperthreading se trata principalmente de asegurarse de que no está dejando el poder de procesamiento en la mesa. Permitir que cada núcleo maneje dos subprocesos hace que sea más fácil para su sistema operativo aprovechar al máximo su hardware y evita una situación en la que cada núcleo no se ejecuta cerca o a plena capacidad.

En el pasado, solo el software profesional, como los editores de video o los trabajos de procesamiento de datos científicos, realmente necesitaban hyperthreading. Los usuarios convencionales apenas tenían suficientes aplicaciones en ejecución para necesitar tantos subprocesos. Los videojuegos también han tardado mucho en adoptar el uso de múltiples subprocesos, pero ahora los sistemas de juego de 8 núcleos son la corriente principal y el número de subprocesos seguirá aumentando.

Como tal, las nuevas CPU principales ahora cuentan con hyperthreading y es una característica que la mayoría de los usuarios debería desear. Sin embargo, si obtiene una buena oferta en una CPU más antigua que no tiene hiperprocesamiento, aún no es tan esencial como para que no pueda permitirse el lujo de dejarla pasar.