¿Qué es un procesador de arquitectura monolítica?

¿Qué es un procesador de arquitectura monolítica?

Rodrigo Alonso

En los tiempos modernos, es bastante común hablar de procesadores que tienen arquitectura monolítica como algo que todo el mundo entiende, pero lógicamente no tienes por qué entenderlo o saber lo que es si nadie te lo ha explicado. Así pues, en este artículo vamos a contarte qué son los procesadores de arquitectura monolítica, en qué consisten y por qué se les llama de esta manera.

Qué es mejor, ¿una sola y gigantesca naranja, o una bolsa llena de naranjas? Esta es una analogía a tener en cuenta a la hora de pensar en los enfoques de AMD e Intel para las arquitecturas de sus procesadores. En el caso de Intel, lleva desde el año 2005 construyendo sus procesadores con arquitectura monolítica, desde aquel infame Pentium D que fue ridiculizado cuando se descubrió que eran dos procesadores pegados con pegamento.

Qué es la arquitectura monolítica

El término «monolítico» casi habla por sí mismo. Un procesador multinúcleo se denomina de arquitectura monolítica cuando sus componentes están integrados en un solo circuito integrado, y aunque estos componentes estén construidos arquitectónicamente de forma diferente, integran un único die. En otras palabras, todos sus núcleos, iGPU, memoria caché, controlador de memoria y demás sub componentes del procesador, están todos incorporados en un único chip.

Con el concepto claro de que todo está integrado en un mismo chip, hay que decir que cada diseño es diferente obviamente. Por lo tanto, podemos encontrar procesadores que en el mismo die integran dos núcleos y hasta 64 núcleos hoy en día, pero en todos los casos hay un componente adicional que conecta todos ellos en el mismos sustrato. Esta es la cualidad fundamental de la arquitectura monolítica, y lo que la diferencia de otras arquitecturas, como la de Chiplets de la que tanto se habla, o la supuesta futura arquitectura modular.

Chips y chiplets

Para entender mejor el concepto de arquitectura monolítica, debemos hacer un pequeño inciso en los chips y los chiplets. ¿Recuerdas que al principio mencionamos los Pentium D, con dos procesadores «pegados»? AMD tomó esa idea y la consiguió llevar a la realidad pero bien hecha.

Un procesador Ryzen está compuesto por varios CCX (Core Complexes), y cada uno de ellos es, esencialmente, un procesador independiente con cuatro núcleos y su propia caché L3 compartida. Por ejemplo, el Ryzen 9 3900X tiene 64 MB de caché L3 que se divide en 16 MB por cada uno de los CCX.

Una pareja de CCX se conecta entre sí a través de la conexión Infinity Fabric para formar un CCD (Core Complex Die), que también se comunican entre ellos con Infinity Fabric, y se pueden combinar hasta 8 CCD (cada uno con 8 cores) en lo que hoy en día se llama MCM, o multi chip module. El principal objetivo de hacer esto es, básicamente, una reducción de costes de fabricación.

Esta es la principal diferencia con la arquitectura monolítica, y ciertamente el diagrama de arriba lo explica visualmente a la perfección.