| Artículos | 01 MAY 2009

nVidia Ion: plataforma hardware de nVidia para procesadores Atom

Tags: Histórico
La máxima potencia en su mínima expresión
Eugenio Barahona.
Desde hace ya varios años los principales fabricantes de microprocesadores han emprendido una nueva carrera, la de la eficiencia energética. Si bien al inicio del presente siglo las innovaciones en el campo de los procesadores se centraban, casi exclusivamente, en obtener el producto que ofreciese un rendimiento más elevado, hoy en día además es preciso que los nuevos chips que lanzan al mercado Intel o AMD además tengan el consumo eléctrico más bajo posible.

Podríamos decir que fue Intel quien inició esta nueva carrera, si bien también debemos reseñar que esta modificación en la concepción de los procesadores se debió, en buena parte, a los problemas de elevado consumo eléctrico que empezaron a sufrir algunos modelos de la familia Pentium 4. Dichos problemas se debían a que Intel debía subir todo lo posible la frecuencia de reloj de dichos procesadores para que ofreciesen un rendimiento competitivo con los productos que en dicha época comercializaba AMD. Esas elevadas frecuencias de reloj, combinadas con algunos problemas en el proceso de fabricación que Intel usaba hacían que una buena parte de la energía eléctrica que se suministraba al chip simplemente se disipase en forma de calor.
La solución a estos problemas de consumo eléctrico vino de la mano de la familia de procesadores para portátiles que los ingenieros de Intel estaban diseñando, la cual se basaba en la antigua arquitectura P6 en la que se basó el Pentium Pro. Dicha arquitectura, ligeramente remozada con nuevas técnicas usadas en otros productos de Intel, dio como resultado la plataforma que hoy conocemos como Centrino. Desde entonces Intel se ha esforzado en desarrollar procesadores que ofreciesen un alto rendimiento, pero con un consumo eléctrico comedido.
El esfuerzo realizado en el desarrollo de productos energéticamente eficientes ha dado como resultado la creación de una serie de tecnologías que permiten a Intel crear productos que pueden usarse en campos en los que este fabricante no estaba presente hasta el momento, como por ejemplo el de la telefonía móvil o el de los sistemas portátiles y de sobremesa de muy bajo consumo. Para entrar en estos nichos del mercado Intel ha desarrollado la familia de procesadores Atom, los cuales se están usando actualmente en netbooks y equipos de sobremesa compactos. Intel ha arropado esta nueva generación de microprocesadores con un chipset derivado directamente del catálogo chipsets con vídeo integrado de que dispone.
Esta decisión de diseño del chipset para los procesadores Atom ha hecho que esta plataforma de Intel no sea adecuada para fabricar sistemas con capacidad para decodificar vídeo en alta definición, ya que los actuales modelos de microprocesadores Atom no disponen de la potencia suficiente para realizar dicha tarea exclusivamente por software, y el chipset que los acompaña tampoco dispone del soporte hardware necesario para descargar al procesador de parte del trabajo de decodificación de vídeo en alta definición.
Esta carencia por un lado ha alejado a Intel del mercado de los ordenadores de salón y, por otro lado, ha abierto una ventana para que otros fabricantes de chipsets que disponen de licencia de Intel desarrollen productos para combinarse con procesadores Atom. nVidia es uno de estos fabricantes.

nVidia ION
Éste es el nombre que nVidia ha dado a su plataforma, es decir, a su conjunto de chips diseñado para usarse con la familia de microprocesadores Atom de Intel. Básicamente lo que nVidia ha hecho es tomar su conjunto de chips GeForce 9400 y combinarlo con un procesador de la familia Atom para crear una plataforma que, con un consumo eléctrico muy reducido, es capaz de ofrecer un rendimiento, sobre todo en aplicaciones gráficas, más que respetable. Una de las tareas para la que esta plataforma está especialmente dotada es para la reproducción de vídeo en alta definición, debido al soporte por hardware que ofrece la GPU embebida en el chipset GeForce 9400.
La potencia gráfica de esta plataforma se debe a que el núcleo gráfico que incluye es compatible con DirectX 10, por lo que incluye el hardware necesario para ejecutar shaders compatibles con la versión 4 del modelo de shaders diseñado por Microsoft. Además, como es lógico, este hardware también es compatible con la tecnología CUDA de nVidia, por lo que es posible programar aplicaciones de propósito general que hagan uso del hardware del chipset GeForce 9400. Estas capacidades hardware de la plataforma ION de momento no están disponibles en la plataforma que Intel ha desarrollado para sus procesadores Atom.
El chipset GeForce 9400 funciona a una velocidad de 450 MHz, si bien sus 16 procesadores encargados de la ejecución de shaders o del código de aplicaciones CUDA lo hacen a una frecuencia de reloj de 1,1 GHz. Además el producto de nVidia dispone de hardware específico para acelerar ciertas partes de la decodificación de vídeo. Este hardware se engloba bajo el nombre PureVideo HD y es compatible con los codecs H.264, MPEG2 y VC-1. Lo que es evidente es que este hardware gráfico es mucho más potente que el incluido por Intel en la plataforma que ha diseñado para sus procesadores Atom, lo que puede comprobarse echando un vistazo a la tabla comparativa que acompaña a este artículo.
La superioridad de la plataforma de nVidia respecto a la que Intel proporciona para chips Atom es especialmente manifiesta en el caso de la ejecución de vertex shaders. Mientras que el chipset GeForce 9400 es capaz de ejecutar estos programas sin intervención del procesador del sistema, en el caso de la plataforma de Intel es el microprocesador el que se encarga de ejecutar el código de los vertex shaders. La arquitectura de un procesador gráfico está pensada específicamente para la ejecución de este tipo de código, por lo que el procesador Atom en ningún caso es capaz de igualar el rendimiento que en este aspecto proporciona la plataforma de nVidia.
Otra potencial ventaja de la plataforma de nVidia respecto a la de Intel es su soporte de memoria. Los procesadores Atom, al igual que el resto de procesadores x86 de Intel anteriores a la familia Core i7, no disponen de un controlador de memoria integrado en el procesador, por lo que dicho elemento forma parte del chipset de la placa base. En el caso del producto de nVidia se integra un controlador de memoria compatible con memoria de tipo DDR2 y DDR3, siendo posible además realizar diseños de doble canal. La plataforma de Intel para Atom sólo soporta un único canal de memoria de tipo DDR2.
Si bien es cierto que los procesadores Atom no son capaces de aprovechar un ancho de banda muy elevado al realizar accesos a la memoria, hay que tener en cuenta que tanto en el caso de la plataforma de Intel como la de nVidia, el acceso a la memoria del sistema está compartido con el hardware gráfico, por lo que es interesante disponer del mayor ancho de banda posible para acceder a la memoria RAM para que ni el procesador ni el hardware gráfico vean mermado su rendimiento debido a problemas de latencia o contención debidos a accesos simultáneos a la memoria desde elementos hardware distintos.
El resto de capacidades del hardware de nVidia también son claramente superiores a las de la plataforma de Intel. Mientras que Intel no permite a sus clientes que diseñen productos con procesadores Atom que usen su plataforma que dispongan de ranuras de tipo PCI Express x16, es de esperar que nVidia no imponga este tipo de restricc

Contenidos recomendados...

Comentar
Para comentar, es necesario iniciar sesión
Se muestran 0 comentarios
X

Uso de cookies

Esta web utiliza cookies técnicas, de personalización y análisis, propias y de terceros, para facilitarle la navegación de forma anónima y analizar estadísticas del uso de la web. Consideramos que si continúa navegando, acepta su uso. Obtener más información