Dual core , en electrónica y tecnología de la información, indica una CPU formada por 2 núcleos , es decir, 2 núcleos de procesador "físicos" montados en el mismo paquete .
Este tipo de arquitectura permite aumentar la potencia de cálculo de una CPU sin aumentar la frecuencia de trabajo, en beneficio del calor disipado (que disminuye en comparación con el caso de varios procesadores separados) así como de la energía absorbida.
Los primeros procesadores de doble núcleo que se produjeron fueron los IBM PowerPC POWER4 de 2001 , pero el concepto ganó resonancia mundial en 2005 , año en el que los dos mayores fabricantes de CPU del mundo, Intel y AMD , pusieron en el mercado los primeros ejemplos de un nuevo generación de microprocesadores, basados en los respectivos productos existentes, y que contienen dos núcleos .
Como se mencionó en la introducción, en 2005 llegaron los primeros chips de doble núcleo para el mercado de escritorio, gracias a AMD que presentó Opteron y Athlon 64 X2; en ese período se había alcanzado un nivel tecnológico de desarrollo de hardware que ya no permitía aumentar la potencia de procesamiento simplemente aumentando la frecuencia del reloj . Hasta ese momento, el aumento continuo del rendimiento se había basado sobre todo en el aumento de la frecuencia de funcionamiento gracias a las innovaciones que ofrecían los procesos de producción cada vez más miniaturizados. Sin embargo, se llegó a un punto en el que aumentar aún más las frecuencias de las CPU de un solo núcleo , a pesar del tamaño mínimo de los transistores , ahora conducía a un consumo demasiado alto en relación con el modesto aumento en el rendimiento (en ese momento un tope de gama). La gama de procesadores de un solo núcleo superaba con creces los 100 W de consumo máximo) y esto evidentemente repercutía gravemente también en el grave problema de la refrigeración de los circuitos.
La solución que pareció más obvia para los diseñadores de microprocesadores fue enfocar todo en el paralelismo para aumentar la cantidad de operaciones que se pueden realizar en un solo ciclo de reloj. Este nuevo enfoque, sin embargo, no era del todo indoloro y también tenía algunas desventajas, ya que los programas tenían que optimizarse para el uso de subprocesos múltiples o también paralelizarse (cada programa se ejecutaba en varias partes) para poder aprovechar al máximo las características de estos. procesadores. , de lo contrario, habrían ocupado solo uno de los núcleos, dejando el otro casi sin usar. Paradójicamente, también era posible que un programa de aplicación no diseñado para la ejecución en paralelo fuera más lento para ejecutarse en un procesador de múltiples núcleos que en uno de un solo núcleo y, de hecho, en el momento del lanzamiento de los primeros ejemplos, había muy pocos software. ya está listo para estas nuevas arquitecturas. Esta incapacidad para alcanzar los niveles de rendimiento teóricos de los sistemas masivamente paralelos se conoce como síndrome de von Neumann .
Varios analistas de software, de hecho, ya predijeron que si el software diseñado para uso paralelo en el campo dual core se hubiera hecho con prudencia, teniendo en cuenta no el funcionamiento en un sistema dual core, sino en un sistema multicore, no sería habría requerido cambios importantes para usarse en un procesador de doble núcleo o en un procesador multinúcleo más genérico (término que indica CPU con al menos 3 núcleos). Según otros, sin embargo, los esfuerzos necesarios para crear un software multiprocesador que funcionara de manera óptima al saturar todos los núcleos y no ocuparlos de manera desigual habrían sido exagerados en relación con las ventajas reales, especialmente en términos de impacto en los costos. Sobre un tema tan nuevo en el entorno de escritorio, en ese momento no pudimos evitar esperar más detalles, pero el tiempo llevó a los desarrolladores a adquirir cada vez más experiencia y familiaridad con la programación paralela y muchos de los temores de los primeros días son ahora superado..
Además del mencionado IBM PowerPC POWER4 de 2001 , que todavía eran productos de nicho, Intel introdujo procesadores de doble núcleo disponibles para el público en general, a saber, el Intel Pentium D (basado en el proyecto Smithfield ), que mantuvo los precios relativamente bajos (en comparación al competidor AMD) similar a los Pentium 4 de un solo núcleo basados en el núcleo Prescott , esto también porque las frecuencias de los procesadores antes mencionados habrían sido desiguales en comparación con las de los respectivos procesadores AMD y, por lo tanto, la empresa decidió utilizar una táctica agresiva. de entrada del mercado de procesadores de doble núcleo.
Los primeros Pentium D estaban formados por 2 núcleos Prescott montados en un mismo paquete; más tarde llegaron también los basados en núcleos Presler , que se convirtieron en la segunda generación de procesadores Pentium D (en los que siempre había dos núcleos idénticos uno al lado del otro, aunque no en el mismo dado para aumentar los rendimientos de producción), con un procesador de 65 nm . proceso de producción Después de Presler fue el turno del Core 2 Duo Conroe , que llegó al mercado en julio de 2006 .
Intel también extendió progresivamente el uso de esta tecnología a todos los segmentos del mercado, incluido el móvil, del que el primer exponente fue el Core Duo Yonah y posteriormente Merom , ambas evoluciones del Pentium M , y obviamente al sector de los servidores. En esta categoría los primeros dual core fueron Montecito evolución del procesador Itanium 2 de 64 bits con caché L3 que alcanzaba los 24 MB de capacidad en algunas versiones, mientras que para los servidores x86 basados en el procesador Xeon , Dempsey (formado por dos núcleos Irwindale ) y Paxville ; estos son los nombres en clave de estas CPU, construidas con un proceso de producción de 65 nm y diseñadas, respectivamente, para sistemas de estaciones de trabajo y servidores con 2 y 4 procesadores.
De Conroe también se derivó el Xeon Woodcrest , para sistemas de servidor de gama baja equipados con 2 sockets .
Los primeros procesadores de doble núcleo de AMD fueron los Opterons en abril de 2005 , seguidos por los Athlon 64 X2 a finales de mayo y finalmente la versión FX con el último producto FX60 con frecuencia de trabajo de 2,6 GHz. La peculiaridad de los Athlons 64 X2, en comparación con el Pentium D, consistía en el hecho de que el núcleo estaba formado sustancialmente por 2 Athlon 64 que trabajaban a la misma frecuencia de los correspondientes modelos de un solo núcleo y también el consumo medio se mantuvo casi sin cambios. Por lo tanto, esto no condujo a una disminución en el rendimiento cuando se usaba con programas de un solo subproceso no optimizados para dos núcleos, como fue el caso con el par Pentium 4 / Pentium D.
Además del mencionado PowerPC desarrollado por IBM e incluido también en algunas versiones de los ordenadores iMac de Apple , otros procesadores de doble núcleo fueron los Sun Microsystems UltraSPARC IV/IV+ , procesadores SPARC para servidores SMP puestos en el mercado durante 2004/2005 y , restantes en el campo de alto desempeñoServidores , los procesadores POWER4 ( 2003 ) y POWER5 ( 2004 ) de la serie POWER de IBM que también garantizan Multithreading .
Existen diferentes enfoques a través de los cuales se pueden fabricar chips de doble núcleo, cada uno con peculiaridades precisas; para mayor información, por favor referirse a los siguientes ítems en profundidad que exponen conceptos de carácter general:
Una vez que la "carrera de GHz" se dejó de lado en favor de la búsqueda del paralelismo, la evolución natural de las CPU de doble núcleo fueron los procesadores multinúcleo , un término genérico que indica las CPU con al menos 3 núcleos en su interior.