¿Qué es la arquitectura big.LITTLE y por qué no se usa en CPUs de PC?

¿Qué es la arquitectura big.LITTLE y por qué no se usa en CPUs de PC?

Rodrigo Alonso

Mucho se ha hablado de la arquitectura de procesadores big.LITTLE de ARM, que mejora mucho la eficiencia de smarphones, tablets e incluso de algunos portátiles de bajo consumo. Pero, ¿sabes cómo funciona y por qué ha sido toda una revolución? En este artículo vamos a explicártelo y vamos a ir un paso más allá, preguntándonos por qué no se utiliza en procesadores de PC de sobremesa.

En octubre de 2011, el fabricante ARM anunció la nueva arquitectura big.LITTLE junto con su procesador Cortex-A7, que fue diseñado para ser arquitectónicamente compatible con los Cortex-A15. Desde entonces muchos han sido los procesadores que han seguido sus pasos vistos los buenos resultados pero, ¿en qué consiste exactamente esta arquitectura de procesadores?

Qué es la arquitectura big.LITTLE

big.LITTLE es una arquitectura llamada heterogénea porque combina núcleos relativamente pequeños y que sirven para ahorrar consumo (LITTLE) con otros mucho más grandes y potentes pero con mayor consumo (big), todo en el mismo procesador. La idea es crear un procesador multi núcleo que pueda ajustarse mejor a las necesidades computación dinámica moderna y utilizar menos energía.

Por lo general, solo un grupo de núcleos estará activo al mismo tiempo. En otras palabras, cuando el dispositivo esté en reposo o realizando tareas livianas, estará utilizando los núcleos LITTLE mientras que los big estarán desactivados, pero cuando se ejecute alguna aplicación que demande una mayor potencia entonces se activarán los núcleos big, desactivando los LITTLE. Por este motivo, este tipo de procesadores cuentan con una gran cantidad de núcleos, porque en esencia lo que tienen son dos procesadores en el mismo die.

Arquitectura big.LITTLE

De esta manera se consigue que el dispositivo tenga el rendimiento esperado para cada tipo de aplicación que se ejecute, pero siempre intentando reducir el consumo. Por ejemplo, cuando estás simplemente navegando por Internet o utilizando la cámara se usarán los núcleos LITTLE, que entregan rendimiento suficiente para ello y ahorran batería, pero cuando ejecutamos un juego, entrará a funcionar el pack de núcleos big, para entregarnos el mejor rendimiento aunque consuman más.

¿Por qué no encontramos esta arquitectura en PC?

Aunque la intención de esta arquitectura heterogénea es la de ahorrar batería -algo que podría aprovecharse en portátiles-, también es un concepto que podría aprovecharse en PC, máxime ahora que los fabricantes están invirtiendo más esfuerzos en mejorar la eficiencia que en mejorar el rendimiento. Entonces, ¿por qué no vemos procesadores big.LITTLE en PC?

La respuesta es simple pero complicada al mismo tiempo. Para empezar, lógicamente ARM tiene la patente de la tecnología y solo puede implementarse con procesadores ARM, que pueden ser muy buenos para smartphones o dispositivos de bajo consumo pero que a todas luces son insuficientes para los PCs de sobremesa modernos. Este es sin duda el primer y más importante motivo por el que no se implementa en PC.

macbook-arm

El segundo motivo es por los conjuntos de instrucciones que se emplean en un PC, bastante diferentes a los que se pueden utilizar en smartphones. ARM tiene sus propios conjuntos de instrucciones, mientras que Intel y AMD utilizan los de las arquitecturas x86-64. Y, dado que el software de PC está programado precisamente para estas arquitecturas, habría enormes problemas de compatibilidad con ARM.