Comparativas de CPUs. Pablo Sanz Mercado.

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Una de las decisiones m´as importantes del responsable de compras de un Centro de C´alculo es la elecci´on del tipo de procesadores a utilizar en las m´aquinas que vaya a comprar. Muchas veces este tipo de decisiones, muy err´oneamente, se dejan al azar, permitiendo que los comerciales de las diferentes empresas que nos muestran presupuestos decidan por nosotros. Un presupuesto m´as econ´omico no es sin´onimo de buena compra, y en estas adquisiciones jam´as tendremos que mirar u ´ nicamente el precio total de la adquisici´on, sino sentarnos tranquilamente y pensar durante el tiempo que sea necesario cu´al de las ofertas obtenidas es la m´as interesante para nuestras necesidades. Como veremos, hay muchos tipos de CPUs. Principalmente podemos pensar en los dos principales generadores de procesadores, AMD e Intel, si bien hay otros productores que quiz´as deber´ıamos comprobar antes de tomar cualquier decisi´on. De ninguna manera podremos guiarnos sin m´as por una decisi´on de alg´ un otro responsable que nos haya ofrecido su ayuda, pues lo principal es evaluar las necesidades que nosotros concretamente tenemos. ¿Es primordial tener los procesadores m´as r´apidos? ¿Utilizo programas que primordialmente trabajan con enteros? ¿Utilizo programas que primordialmente trabajan con reales? ¿Tengo alg´ un limitante en el n´ umero m´aximo de equipos que puedo instalar en mis dependencias? Estas y muchas otras preguntas nos las tendremos que hacer para finalmente obtener una respuesta que nos gu´ıe a una compra correcta para nosotros. Como un caso quiz´as extremo, podr´ıamos pensar en que disponemos de una sala de m´aquinas muy espaciosa y que tanto el consumo el´ectrico como la disipaci´on de calor no son preocupacione nuestras sino de otro departamento que nos da v´ıa libre en la compra. Si esto es as´ı, y nuestra necesidad es la de realizar el m´aximo n´ umero de c´alculos simult´aneos pero sin importarnos la velocidad m´axima de cada uno de ellos, es posible que nuestra decisi´on sea la compra de equipos convencionales. ¿Por qu´e no comprar equipos de sobremesa? Son extremadamente baratos y con el mismo dinero con el que comprar´ıamos servidores de u ´ ltima generaci´on podremos alcanzar un n´ umero muy considerable de cpus que finalmente calcular´ıan mucho m´as que los servidores de u ´ ltima generaci´on. Ahora bien, si lo que necesitamos es tener los resultados cuanto antes, ¿c´omo nos vamos a decidir por las cpus integradas en equipos de consumo pudiendo elegir cpus dise˜ nadas para el c´alculo masivo? Pero es m´as, si nuestros programas b´asicamente utilizan c´alculos entre enteros, ¿por qu´e comprar procesadores que se comportan considerablemente bien con c´alculos con n´ umero de coma flotante? ¿Por qu´e no centrarnos en procesadores que se comporten bien en c´alculos con n´ umero enteros? Para llegar a una correcta soluci´on, lo que tendremos que hacer es conseguir una comparativa correcta de las cpus que entran dentro de nuestras necesidades. Un organismo ajeno a cualquier compa˜ n´ıa y que publica comparativas de cpus es www.spec.org 2

Esta organizaci´on (Standard Performance Evaluation Corporation), publica diferentes comparativas de tal forma que podremos comparar f´acilmente el comportamiento de dos cpus distintas, pues obtendremos n´ umeros perfectamente comparable tras haber ejecutado un conjunto de pruebas. Estas pruebas pueden ser con n´ umeros enteros o con n´ umeros en coma flotante, de tal forma que podremos comprobar qu´e procesadores se comportan mejor en cada tipo de c´alculos. Si nos centramos en los procesadores Itanium 2 de Intel, y Opteron de AMD, los resultados que obtenemos (Septiembre de 2007), son:

CFP 2006 20 18 16

Spec

14 12

Itanium 2

10

Opteron

8 6 4 2 0

Figura 1: Comparativa de diferentes integraciones de procesadores Itanium 2 y Opteron. C´alculos en coma flotante. Donde podemos observar que los procesadores Itanium 2 tienen un comportamiento superior a los procesadores Opteron, sobre todo para c´alculo con coma flotante. Si necesit´aramos los procesadores m´as r´apidos del mercado entonces la respuesta quiz´as fuera inmediata, ahora bien, ¿y si no es as´ı? ¿Y si no es tan apremiante? En este caso entonces tendr´ıamos que hacer una comparaci´on con el precio de los procesadores. Los procesadores Opteron son m´as baratos que los Itanium 2, por lo tanto ante el mismo presupuesto el n´ umero de procesadores de AMD ser´ıa superior al de procesadores Intel, por lo tanto el n´ umero total de c´alculos realizados con procesadores Opteron en un mes ser´ıa superior al de c´alculos realizados con procesadores Itanium 2. ¿Esta idea es interesante para nosotros? 3

CINT 2006 18 16 14 Spec

12 10

Itanium 2

8

Opteron

6 4 2 0

Figura 2: Comparativa de diferentes integraciones de procesadores Itanium 2 y Opteron. C´alculos con enteros. Si bien podr´ıamos pensar que esto ya es suficiente para nosotros, tenemos que tener en cuenta que todav´ıa no sabemos cu´al es el dise˜ no de los procesadores. Para nosotros, para nuestros c´alculos concretamente, ¿me podr´e fiar de estas medidas? Por supuesto que www.spec.org nos ofrece una informaci´on totalmente fiable, pero si tuvi´eramos la posibilidad de probar dos equipos con el sistema operativo que vamos a instalar, con los compiladores que vamos a utilizar y con los programas que necesitaremos, entonces los gr´aficos que generar´ıamos con las diferentes comparaciones s´ı que nos podr´ıan dar una ayuda muy importante y que nos conducir´ıa a una decisi´on inal. No obstante nos queda el u ´ ltimo punto, el procesador en s´ı. ¿C´omo funciona? ¿Qu´e diferencias hay entre uno y otro procesador? ¿Hay alg´ un motivo en este sentido que me gu´ıe a utilizar un procesador u otro? En este u ´ ltimo caso entonces tendremos que recurrir a la informaci´on proporcionada por cada uno de los fabricantes, donde podremos ver la informaci´on del n´ umero de registros disponibles, de la cantidad de cach´e a la que podremos optar, de la forma de gestionar la memoria, etc. Si bien en muchas ocasiones esta informaci´on nos supera e incluso es superflua para la decisi´on de compra, es recomendable comprobar todos estos n´ umeros para no llevarnos sorpresas desafortunadas. Como ejemplo, Itanium 2 est´a pensado b´asicamente para gestionar instrucciones de 64 bits, sin una buena gesti´on de ejecutables de 32 bits, mientras que Opteron 4

gestiona ambos ejecutables, pero perdiendo posiciones en la gesti´on de c´odigos de 64 bits con respecto a Opteron. Esto implica que tras la compra de Itanium 2 todo el software tiene que ser compilado para 64 bits para su correcto funcionamiento. ¿Puedo hacerlo? Pero si compro Opteron y casi todo el software que tengo que ejecutar, por ejemplo, es de car´acter cient´ıfico y se puede compilar para utilizar 64 bits con la mejora que esto conlleva, ¿habr´a realizado una buena compra?

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