Intel vs. AMD, a war over mere nanometers

Intel y AMD son dos enemigos perpetuos enzarzados en una lucha por el dominio de los juegos y la productividad, y en los últimos años hemos asistido a algunas de las batallas más igualadas que hemos visto en más de una década. En 2020, AMD finalmente eclipsó el rendimiento de un solo subproceso de AMD, robando la corona de los juegos al equipo azul por primera vez en muchas generaciones. Una razón importante para ello es el nodo de proceso mejorado en el que están construidas sus CPU Ryzen: 7 nm, frente al nodo de 14 nm que Intel sigue utilizando después de muchos años e iteraciones.

Está previsto que Intel pase finalmente a un nodo más pequeño para sus chips de sobremesa en 2021 con sus chips Alder Lake, lo que sin duda tendrá un impacto, pero ¿es esa toda la historia? ¿Son los 7nm la única razón por la que AMD ha tomado la delantera?

Echemos un vistazo a la guerra de los nanómetros que se ha desatado en los últimos años y a su impacto en el estado actual de las CPU.

¿De qué miden los nanómetros?

Aunque suele utilizarse para describir el tamaño del nodo de proceso y la arquitectura en la que se basa una CPU, la cifra nanométrica es en realidad la medida del espacio entre los transistores dentro de la matriz de un procesador. Tampoco es del todo exacta, ya que hay cierto margen de maniobra. Hay otros factores que también pueden influir, como la sugerencia de que el proceso de 10 nm de Intel está más cerca del nodo de 7 nm de TSMC (utilizado en los chips de AMD), mientras que el nodo de 8 nm de Samsung se basa en realidad en su proceso de 10 nm, pero los cambios de diseño hacen que su rendimiento sea más parecido al que tendría si fuera de 8 nm.

Es una forma desordenada de medir las cosas que hace difícil cuantificar exactamente qué efecto tiene sobre el rendimiento en el mundo real, que es lo que en última instancia es más importante.

Sin embargo, cuanto más pequeño es el nodo de proceso, más densidad de transistores puede haber en la CPU, lo que se traduce en una mayor eficiencia o rendimiento, dependiendo de cómo quiera aprovechar el fabricante esa potencia adicional. Por lo general, nodos de proceso más pequeños y, por tanto, transistores más densos y numerosos, significan mayor rendimiento, pero no siempre es así.

Más pequeño es ganar, pero no siempre es así

Ahora mismo, las CPU Comet Lake de Intel se basan en un proceso de 14 nm que se lleva utilizando desde su generación Skylake de 2015. AMD está usando un nodo avanzado de 7 nm desarrollado por TSMC y es definitivamente más rápido en casi todos los sentidos que las mejores opciones de Intel, ofreciendo más núcleos y mejor rendimiento en tareas de un solo hilo y multihilo en todo el espectro de precios.

Sin embargo, no siempre ha sido así. AMD utilizó un nodo de 12 nm con su generación Zen+ Ryzen 2000, y no pudo alcanzar a Intel en la mayoría de las tareas, a pesar de ser un proceso más refinado. Sus CPU Zen 2 de 7 nm seguían quedándose atrás en rendimiento para juegos, a pesar de estar en un nodo mucho más pequeño. No fue hasta las mejoras arquitectónicas de Zen 3 cuando por fin se hizo con la corona de los juegos, e incluso entonces suele estar solo unos pocos puntos porcentuales por delante de las mejores opciones de Intel.

Intel pasó muchos años durmiéndose en los laureles con las arquitecturas de 14 nm, pero mantuvo su liderazgo y ha seguido siendo competitiva en los últimos tiempos, gracias a mejoras arquitectónicas que siguieron aumentando las velocidades de reloj y mejorando el rendimiento térmico. Aunque ahora se ha quedado atrás, y parece que sacrificará el rendimiento multihilo en favor de recuperar la corona de los juegos con las próximas CPU Rocket Lake, ha logrado lo imposible con su envejecido proceso de 14 nm.

Pero ya es hora de dejarlo atrás, y por eso es tan importante el próximo Alder Lake de 10 nm.

¿Por qué ha tardado tanto Intel?

En un principio, Intel tenía previsto lanzar CPU de 10 nm para ordenadores de sobremesa en 2015. Luego en 2016, 2017, 2018 y todos los años desde entonces. El problema estaba en el nodo de proceso de 10 nm que sus fabricantes intentaban fabricar. El rendimiento era un problema importante, ya que Intel simplemente no era capaz de fabricar suficientes chips de 10nm a escala para que fuera económicamente viable. Comenzó a lanzar algunos chips de 10nm en masa con Ice Lake en 2019, pero el rendimiento apenas fue estelar.

Los próximos chips Rocket Lake utilizarán un término medio, retroportando una arquitectura de 10nm a 14nm para ofrecer mayor rendimiento y eficiencia, a pesar de tener un máximo de 8 núcleos. A finales de 2021, Alder Lake llevará por fin las CPU de sobremesa de Intel a los 10 nm, dejando atrás los 14 nm y los reiterados diseños Skylake por primera vez en media década. Aún está por ver si Intel será capaz de mantener la producción en volumen, e incluso entonces, puede que el momento no sea el mejor.

¿Demasiado poco y demasiado tarde?

AMD todavía está trabajando en la producción de sus CPU Zen 3 para satisfacer la extrema demanda de los chips de nueva generación, por lo que no se habla mucho de sus CPU Zen 4, previstas desde hace tiempo. Sin embargo, cuando esto empiece a acelerarse, oirás hablar mucho de ellas, porque se basarán en el nodo de proceso de 5nm de nueva generación de TSMC.

Probablemente debutarán también hacia finales de 2021. Justo cuando Intel intenta entusiasmar a la gente con los 10nm.

La comparación entre las dos líneas de chips dependerá de la arquitectura y de tecnologías inteligentes como Infinity Cache de AMD, tanto como del nodo de proceso, pero parece probable que AMD mantenga una ventaja de rendimiento con estos chips de nueva generación, con una ventaja de nodo tan grande.

No obstante, si Intel ha alcanzado realmente los 10 nm, es de esperar que reduzca el tamaño de los nodos mucho más rápido de lo que hemos visto en los últimos años. AMD lleva años disfrutando de una ventaja en el proceso y es probable que siga haciéndolo durante algún tiempo más, pero Intel es un gigante dormido en cuanto a experiencia y capital para invertir en I+D. Se recuperará y, si se parece en algo a lo que ocurrió a principios de los años noventa, Intel se convertirá en el líder del mercado. Volverá, y si se parece en algo al lanzamiento de Conroe a principios de la década de 2000, podríamos ver algo muy especial del equipo azul en un futuro próximo o medio.

Fuente de la imagen: Fritzchens Fritz/Flickr