Movilandia

La guerra de los microprocesadores también existe entre los celulares

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Alcatel OT-980Hoy publiqué en el suplemento Tecnología de La Nación una nota con un adelanto de los smartphones que se vienen los últimos meses del año. Lo más notorio es que salvo los grandes del segmento (Nokia, RIM, Apple) el resto se jugó por Android; algunos apoyando otros sistemas operativos también, pero igualmente dándole un espaldarazo impresionante a la creación de Google, y que refleja los números del último trimestre en el nivel mundial (Android como tercero en discordia en participación de mercado).

Como fuere, estuve chusmeando algunos de los datos de hardware de los equipos, sobre todo los procesadores, y esto (más un comentario que dejó Hernán en el post que hice con la presentación del Motorola Droid 2) me dejó pensando en la importancia cada vez mayor que tiene el procesador del móvil, ahora que éste es, realmente, una computadora de bolsillo.

Como con las PC, un chip de mayor velocidad y de una generación más moderna prometen una mejor performance (las aplicaciones se cargan más rápido, los comandos responden antes, los juegos andan mejor, etcétera). Al igual que en ellas, los equipos de alta gama tienen el hardware que en el futuro será de gama media. Pero ahora que se está haciendo estándar la actualización del sistema operativo del equipo (el firmware, en la jerga informática) esto es todavía más importante, porque da una pauta de la vida útil activa (por ponerle un nombre) del equipo. Sí, la vida de la mayoría de nosotros no va a cambiar si no actualizamos el Android de 1.5 a 2.2 (es más, muchos ni siquiera notarán la diferencia), y el teléfono no va a dejar de funcionar de un día para el otro porque esté desactualizado, pero siempre es bueno tener esa puerta abierta. Y más viejo es el hardware del equipo que tenemos, menos probable es que pueda acceder a esa actualización, así que acá les dejo unos datos al respecto. Eso sí, también hay que pensar que, al igual que con las PC, los equipos que se venden hoy con hardware más “modesto” igual funcionan, y bien (de la misma manera que no es obligatorio tener la última PC para que Windows 7 funcione OK). Sólo que en los equipos más poderosos van a andar mejor.

Es importante tener en cuenta que un chip y su velocidad no lo son todo para determinar qué tan “ágil” es un equipo (también depende del sistema operativo; de la memoria RAM disponible y su velocidad; del resto de los componentes, como la memoria ROM, los controladores de la tarjeta microSD, etcétera).

Pero aun así nos pueden dar una idea. Si no lo saben, les cuento que todos los procesadores de los celulares son de un tipo denominado ARM, que diseña una empresa inglesa llamada (sorpresa) ARM, que después varias compañías (TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, etcétera) se encargan de plasmar en un chip, y pueden modificarlo en algunos puntos para sacarle el máximo rendimiento, mejorar su consumo de energía, etcétera.

En el mundo de las PC, Intel y AMD usan una misma arquitectura (llamada x86) que está basada en un desarrollo inicial de Intel; en el mundo móvil la arquitectura la define una compañía que no hace chips (ARM) y los chips los hacen compañías que no hacen la arquitectura. ARM, por supuesto, tiene mucho interés en que sus procesadores se mantengan al día, así que van sacando nuevos diseños, cada vez más poderosos (pienen en cómo Intel o AMD van actualizando sus familias de procesadores). Intel quiere participar en el mercado smartphone con una versión de Atom, pero no le llega a los talones a los diseños de ARM en cuanto a consumo de energía (los ARM son mucho más eficientes por ahora).

Obviamente, las arquitecturas más viejas se usan en los chips más baratos; la generación ARM9 en los de gama baja, la ARM11 en los de gama media -o alta en algunos casos-, Cortex A8 en el tope de línea. Son como los Pentium, Core 2 Duo, Core i3 o Athlon del mundo móvil. Existen fabricantes con diseños de chips de la última generación, Cortex A9 (hasta 4 núcleos a 2 GHz, altísima performance, etcétera), pero no conozco ningún móvil que esté en el mercado y que lo use, aunque Nvidia mostró su chipset Tegra 2 (procesador central+chip de video) basado en Cortex A9 en el último Congreso Mundial de Móviles. El rumor más fuerte en este momento es que  Apple usaría un chip de esta generación para su posible iPad de 7″.

Vean cómo se ve el Unreal Tournament en un chip Tegra 2 con Android (lo grabé en el stand de Nvidia durante el Congreso Mundial de Móviles 2010 de Barcelona):

Como cada fabricante puede hacer una implementación levemente diferente de una misma arquitectura, es es muy difícil comparar la performance de dos celulares con dos chips diferentes (y ni hablar si encima usan sistemas operativos distintos), porque los elementos en juego son muchísimos.

Por ejemplo: en Nokia N8 usa un chip ARM 11 a 680 MHz. La arquitectura ARM11 (es decir, una de las versiones de ARM) es lejos una de las más populares, y en Nokia la adoran. El N95 la usaba; el E71 tiene un chip ARM11; el N97 también. La diferencia con el N8 es que corre a 680 MHz contra los 434 o 600 MHz de los equipos mencionados, y que tiene aceleración de video 3D por harware (no todos los chips lo ofrecen).

Que sea ARM11 y no Cortex A8 (lo que usan los más modernos) es un dato en contra para el N8, pero hay que pensar que Symbian está pensado para usarse en hardware modesto, y eso es todavía más cierto con Symbian ^3 (de la misma manera que Windows 7 requiere menos equipo que Windows Vista)  y que, aunque parezca raro decirlo, el N8 no es el móvil bandera de Nokia. Eso se lo guardan para la serie N9 (el N97 es un ejemplo de un error, el N900 es un ejemplo de un acierto en este aspecto). Históricamente, los N8x fueron equipos fuertes en fotografía (N82, N85, N86) mientras los N7x fueron la línea más modesta de Nseries. Qualcomm y Nokia aseguraron en febrero que este año tendríamos un equipo de la compañía con un chip a 1 GHz (así que tiene que ser un Cortex A8); esas cosas se calculan con tiempo, así que difícilmente haya sido un comentario impulsivo; es probable que esté en un móvil con MeeGo.

Otros móviles con chips ARM11: el Sony Ericsson X10 Mini, que usa un Qualcomm MSM7227 a 600 MHz, y el Motorola Backflip/Dext/Quench, con un Qualcomm MSM7200A  a 528 MHz, todos con Android.

El iPhone 4 usa un chip denominado A4 diseñado en gran medida por Apple (aunque muchos dicen que es un chip de Samsung; los coreanos son su principal proveedor de memorias y otros componentes, así que no sería descabellado). Está basado en un Cortex A8 y corre a 1 GHz. ¿Otros equipos que lo usan? El Nokia N900, el Samsung Galaxy S (también a 1 GHz, una versión fabricada por la propia compañía).

Una manera de comparar la performance entre ARM11 y Cortex A8 es ver cómo cambiaron las cosas entre el iPhone 3G (ARM11) y el 3GS (Cortex A8) porque usan el mismo sistema operativo. En Anandtech tienen un análisis hiper-pormenorizado (en inglés, y sólo para los que se interesan por las sutilezas en el flujo de datos dentro de un microprocesador). Resultado de la comparativa: entre 40 y 200% mejor performance entre una y otra generación de microprocesadores móviles.

Otro dato que usan la gente de ARM son los DMIPS, una medida de performance sintética (es decir, de rendimiento teórico). No importa si no entienden qué hace: piensen sólo que más es mejor. Supongamos que DMIPS es una cuentita de suma y resta (todo en informática se hace con cuentas de suma y resta):

  • ARM11: 1,2 DMIPS (cuentas) por MHz: el ARM11 a 680 MHz del Nokia N8 hace 816 DMIPS por segundo
  • ARM Cortex A8: 2 DMIPS por MHz: la mayoría anda a 1 GHz, así que ofrecen 2000 DMIPS por segundo.
  • ARM Cortex A9: 2,5 DMIPS por MHz (y hay que multiplicarlo por cada núcleo)

arm-arquitectura

Piensen además que mientras el ARM11 más veloz que vimos hasta ahora (el del N8) anda a 680 MHz, los Cortex A8 arrancan en 1 GHz y suben a partir de ahí.

Un dato que le puede servir a quienes estén pensando en adquirir un Milestone 2, Charm o Flipout (todos de Motorola, salen a la venta en la Argentina en los próximos meses). Estos dos últimos usan un chip TI OMAP3410 a 600 MHz (Cortex A8); es como el del Milestone original (que corre a 550 MHz), así que las aplicaciones deberían cargarse bien rápido, pero no tiene aceleración de video 3D (notorio en algunos juegos, aunque que tengan un pantalla de menor resolución los va a ayudar). El Milestone 2, si mantiene el hardware del Droid 2, tendrá un chip TI OMAP 3620 (Cortex A8 a 1 GHz), que también tiene aceleración de gráficos 3D por hardware.

El año que viene seguro tendremos móviles con chips a 1,5 GHz y doble núcleo, algo que no deja de asombrarme. Se supone que la tableta de Samsung, próxima a develarse (Android 2.2, pantalla de 7″) usa un chip a 1,2 GHz.  Mi Palm Pilot de 1996 (sí, ya sé; 15 años en tecnología es una vida) corría a 16 MHz. El otro dato notable es que muchos de estos equipos ya van a incluir 512 MB de RAM, lo mismo que tenían buena parte de las PC que usábamos hace no tanto.

En fin, otro dato más para tener en cuenta cuando elegimos un teléfono móvil (pensando que el tiempo de reemplazo promedio en la Argentina es de 22 meses).

[Actualización: acá tienen una comparativa de chips de video 3D en Android]

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Publicado el 13.08.10 en Nota en papel.
3 Comentarios de los lectores
  1. fabio

    Una nota muy interesante que abre la curiosidad sobre este tema y da ganas de estudiarlo mas a fondo.

    Sin embargo disiento con el autor en el uso dado al termino “Firmware”: este es un software firmemente ligado al hardware, la electrónica de un dispositivo y permite el uso del mismo. Esta presente en gran cantidad de productos electrónicos con cierto grado de complejidad yendo desde televisores hasta Computadoras. En las PCs este es visible por el usuario al prenderla y tiene como función básica verificar la funcionalidad de varios componentes y dar inicio al sistema operativo, este firmware se llama específicamente BIOS. El sistema operativo ejecuta sobre el firmware y al fin y al cabo este permite, controladores de dispositivos mediante, que un mismo sistema operativo se ejecute sobre diferentes hardware. Así tenemos que el sistema operativo no conoce como funciona la electrónica del hardware pero si conoce que puede hacer. Allí entra en juego los “controladores de dispositivos” dándole al sistema operativo el “conocimiento” de como administrar un determinado Hardware osea que este es el componente de software que opera sobre el firmware de la electrónica.
    Tal vez en los celulares estándares este se llame así ante la ausencia de un sistema operativo y es de suponer que todo su software esta dependiente de la electrónica, por eso recibe este nombre. En los Smartphone para mi deberíamos separar los conceptos.
    Desde mi punto de vista, todos estos componentes: sistema operativo, controladores de dispositivos y firmware los encontraríamos en un SmartPhone tal como en una computadora. Además deberían ser todos actualizables, si el diseño del mismo lo permite. Que no se pueda hacer sería un error de diseño por cierto.

    Se aceptan consideraciones sobre, vuelvo a repetir, este muy interesante tema.

    • Fabio: gracias por el comentario. En términos generales estoy de acuerdo con vos, pero en la industria móvil se le dice firmware… así que no hay nada que hacerle. El tema viene, creo, más que nada por una cuestión de arrastre histórico; salvo en los últimos y más modernos smartphones, la unión entre hardware y el sistema operativo en los teléfonos es total (de hecho, y a diferencia de una PC, no hay cómo cambiarlos) y por eso siguen usando el concepto de “actualización de firmware”.
      Sobre la actualización o no, históricamente fue muy difícil, pero ya ves que esto se está estandarizando (sobre todo en los smartphones) en donde se espera que durante la vida útil del equipo reciba parches y se le agreguen funciones con actualizaciones.

  2. Pingback: Marvell presentó un chip para celulares de triple núcleo a 1,5 GHz (esto ya es una guerra incontrolable) - lanacion.com | Blogs

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