Conoce el núcleo de tu móvil y sabrás cuánto puedes exigirle

Hace unas semanas se presentaba el último smartphone de Samsung, el Galaxy S4, que destaca por sistema operativo Android 4.2.2, pantalla de 5”, cámara dual (una de ellas de 13 MP), traductor, control mediante la vista y muy diversas novedades, junto a un procesador de ocho núcleos (Exynos 5 Octa) que ha despertado gran expectación.

Ésta puede haber sido la primera vez que el procesador quita protagonismo a otros elementos del teléfono móvil. A pesar de la espera, las tiendas españolas han recibido una versión con un Snapdragon 600 quad-core de Qualcomm.

El Samsung S4 no es el único smartphone de gama alta en integrar un corazón de Qualcomm. Modelos como el HTC One, el Sony Xperia Z, la BlackBerry Z10 o el LG Optimus cuentan con un procesador Snapdragon.

Hay que recordar que Qualcomm es uno de los pocos fabricantes de semiconductores que incrementó sus ventas en 2012, un año en el que los ingresos de la industria cayeron un 2,6 por ciento. Con un aumento interanual por encima del 30 por ciento, ascendió desde la sexta a la tercera posición, siendo sólo superado por Samsung, que creció un 3,1 por ciento, e Intel que, aunque cayó un 3.1 por ciento, lidera el ranking elaborado por Gartner por vigésimo año consecutivo.

Sin embargo, los procesadores de Intel con arquitectura x86 han sufrido problemas de eficiencia a la hora de integrarse en teléfonos móviles inteligentes. Sus últimos lanzamientos parecen haber solventado este contratiempo, dotándose de las prestaciones demandadas por la industria.

Este procesador de Samsung combina cuatro núcleos Cortex-A15 a 1.8 GHz para realizar tareas intensivas, como navegación por internet, juegos y mapas; y cuatro núcleos Cortex-A7 a 1.2 GHz para aquellas aplicaciones más ligeras. Según la compañía coreana, este enfoque reduce el consumo de energía un 70 por ciento en comparación con alternativas equipadas solamente con Cortex-A15.

El Exynos 5 Octa ha sido fabricado usando el proceso HKMG (High-k Metal Gate) de 28 nanómetros, con el objetivo de minimizar la pérdida de corriente estática y, en consecuencia, ahorrar energía.

Este System on Chip (SoC) también se distingue por avanzadas capacidades de procesamiento gráfico 3D (el doble que el Exynos 4 Quad), e-MMC (embedded multimedia card) e interface USB 3.0, códec de hardware de vídeo de 60 fps full HD para 1080p, interface de procesador de señal de imagen de 30 fps (para la cámara de 13 MP) e interface de ancho de banda de memoria de 12.8 Gbps.

Aunque el Samsung Galaxy S4 posee una pantalla con resolución de 1920 x 1080 píxeles, el Exynos 5 Octa puede soportar un display WQXGA (2560 x 1600). Por último, este procesador sustituye el habitual acelerador gráfico (GPU) Mali de ARM de versiones previas Exynos por el PowerVR SGX 544MP3 de Imagination.  

Según Qualcomm, este modelo mejora el rendimiento de las unidades Snapdragon S4 Pro en un 40 por ciento con menor consumo de energía.

El SoC Snapdragon 600 ofrece novedades en arquitectura system-wide, capacidad de actualización y opciones de conectividad, incluyendo soporte de red LTE Cat 3, procesador de señal digital (DSP) Hexagon QDSP6 para reproducción de audio de bajo consumo, captura y reproducción de vídeo 1080p HD y sonido multicanal HD con audio DTS-HD y Dolby Digital Plus.

El HTC One también integra un procesador Qualcomm Snapdragon 600 quad-core. En este caso se trata de una CPU con unas características similares a la del S4, pero con una frecuencia de reloj algo menor (1.7 GHz).

La CPU Qualcomm Snapdragon S4 Pro quadcore es la elegida por otros muchos teléfonos inteligentes, como el Sony Xperia Z, la BlackBerry Z10 y el LG Optimus. Los móviles de Sony y LG poseen una versión a 1.5 GHz con 2 GB de RAM, GPU Adreno 320 y capacidad 4G LTE, mientras que el terminal con sistema operativo BlackBerry 10 integra una GPU Adreno 225.

El catálogo de Qualcomm dispone de una gama superior, la Snapdragon 800, fabricada con tecnología HPm de 28 nm. Estos procesadores quadcore, que mejoran las prestaciones de los modelos Qualcomm Snapdragon Pro en un 75 por ciento, se distinguen por arquitectura Krait 400 (velocidades de hasta 2.3 GHz), GPU Adreno 330 (que duplica el rendimiento de la Adreno 320), DSP Hexagon V5, tecnología de localización IZat y soporte de resoluciones de display de hasta 2560 x 2048.

En un futuro muy cercano comenzarán a llegar al mercado teléfonos inteligentes con estas CPU de Qualcomm.

La nota de prensa del lanzamiento del iPhone 5 decía lo siguiente: “El chip A6 ha sido diseñado por Apple para maximizar el rendimiento y la eficiencia energética, soportar las nuevas características de este terminal e incrementar la duración de la batería. Con casi el doble de rendimiento (de CPU y gráfico) que el chip A5, posee lo necesario para sacar todo el partido a las apps, navegar por Internet y mandar correos electrónicos o disfrutar de los juegos”.

En algunos foros informáticos se precisa que el chip A6 “integra dos núcleos Cortex-A15 en un procesador de 32 nm LP HK+MG de su gran rival, Samsung, convirtiéndose posiblemente en el primer smartphone del mercado en incluir arquitectura ARM Cortex-A15.

Los núcleos Cortex-A15 podrían ser un 40 por ciento más rápidos que los Cortex-A9 y contribuyen a mejorar la eficiencia de los terminales. Por ejemplo, la batería del iPhone 5 suministra energía suficiente para 225 horas en espera, 8 horas de navegación (3G), 8 horas de conversación y 10 horas de reproducción de vídeo, superando la autonomía del IPhone 4S con chip A5.

El acelerador gráfico podría ser un PowerVR SGX 543MP4 de cuatro núcleos, frente a uno de dos núcleos de la versión previa del iPhone. Por lo tanto, la GPU es similar a la del Samsung Exynos 5 Octa (PowerVR SGX 544MP3).

Este artículo no se podía acabar sin mencionar los procesadores para smartphones y tablets del líder de la industria global. Todos los procesadores descritos hasta el momento se basan en una arquitectura eficiente ARM. 

Sin embargo, Intel, con su apuesta por la arquitectura x86, ha tenido problemas para adecuar los dos aspectos fundamentales en dispositivos móviles: rendimiento y consumo de energía. No obstante, sus últimos procesadores, como el Intel Atom Z2580 del Lenovo K900, un phablet de 5.5”, muestran síntomas de poder competir de igual a igual con las CPU ARM.

En concreto, el Lenovo K900 cuenta con un procesador Intel Atom Z2580 Clover Trail+ dualcore a 2.0 GHz con GPU PowerVR SGX 544MP2 de 533 MHz (muy parecida a la del Samsung Exynos 5 Octa), 2 GB de RAM, cuatro threads y soporte de cámara de 13 MP.

La gama Clover Trail+, que sucede a la Medfield (su primer SoC para móviles), se caracteriza por un módem Intel XMC 6360 que soporta hasta 42 Mbps sobre HDSA en un encapsulado más compacto.

Las mejoras con respecto a Medfield son considerables: cuadriplica la capacidad de almacenamiento, duplica los cores/threads, sensor de cámara y compatibilidad con Android 4.2 (Jelly Bean).

Además, hace unos días Intel confirmaba su apuesta por el mercado de los smartphones y tablets con el anuncio de su nueva microarquitectura Silvermont de elevado rendimiento y bajo consumo, un diseño de SoC de transistores Tri-Gate en proceso de 22 nm.

Silvermont dotará de un nuevo motor de ejecución out-of-order, posibilidad de escalar la arquitectura a ocho núcleos y ofrecer mejores prestaciones (mayor ancho de banda o latencia reducida) para crear sistemas más equilibrados y ágiles, e instrucciones y tecnologías UA para abrir la puerta a ejecución de 64 bits.

Con esta microarquitectura, Intel desea ofrecer productos que “abarquen todo el espectro de la computación”, como señalaba Dadi Perlmutter, vicepresidente ejecutivo de la compañía en el acto de presentación de Silvermont.

Después de todos estos datos, al usuario quizá le surjan preguntas acerca de conectividad, LTE o núcleos. La verdad es que la práctica totalidad de smartphones de gama media-alta o alta integra un procesador más que solvente para resolver la difícil ecuación entre prestaciones y consumo energético y responder a las necesidades de los clientes más exigentes.

A veces, más que en el número, debemos fijarnos en el tipo de núcleos o la arquitectura. Por ejemplo, la nueva ARMv8 aporta mejoras en compatibilidad con 64 bits y rendimiento multitarea. Así, un SoC dual-core Cortex-A15 (ARMv8) es muy posible que rinda más que una alternativa con más núcleos Cortex-A9 (ARMv7). Una frecuencia de reloj por encima de 1.5 GHz también parece suficiente para hacer frente a los requerimientos de uso.

En cuanto a las conexiones de cuarta generación (4G / LTE), dependen más del servicio del operador y del tipo de contrato que del smartphone en sí. Aunque Orange y Yoigo acaban de anunciar sendos programas LTE en España, y su disponibilidad generalizada se espera para el año que viene.

En cambio, la inclusión de otras comunicaciones, como DC-HSPA, Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE) o NFC, sí es recomendable y útil. Por ello, los nuevos procesadores están incrementando su adecuación a los nuevos estándares de la industria.

Por último, la llegada de Windows Phone 8, será una buena piedra de toque para comprobar cómo se comportan las arquitecturas ARM y x86 moviendo un mismo sistema operativo para conseguir la mejor plataforma móvil posible.

Lo que queda claro es que los fabricantes aquí citados, como Samsung, Qualcomm, Apple e Intel, y otros no mencionados, como NVIDIA (Tegra) o Texas Instruments (OMAP), trabajan por traer novedades que les diferencien en este mercado tan competitivo y, sobre todo, que ayuden a alargar la duración de la batería.