En esta primera parte,  se analiza la situación de los microprocesadores que utiliza Apple desde una perspectiva histórica, y se describe superficialmente la primera alternativa de Apple a uno de sus problemas más acuciantes: el Pentium-M.

Introducción: El futuro son los portátiles

Cuando Steve Jobs anunció en la WWDC que los Mac del futuro llevarían microprocesadores Intel, las causas apuntaron inicialmente al problema del rendimiento. Todo el mundo empezó a preguntarse si Apple había estado mintiendo desde tiempos inmemoriales, con aquellas pruebas de Photoshop, de Mathematica, y los tests hechos por empresas “independientes”.

Parece que gran parte de los analistas se saltó la transparencia en que se comparaba el rendimiento por watio en los roadmaps de futuro de Intel e IBM. Marketing y “campo de distorsión de la realidad” aparte (las diferencias eran tan grandes, que resultan ridículas e inverosímiles), es aquí dónde tenemos que centrarnos, si queremos entender realmente lo que ha pasado.

Alrededor de 2000, Apple pasó una crisis de rendimiento muy seria, debido a los continuos fallos de Motorola en la producción y el diseño de nuevos microprocesadores de alta velocidad. Para resolver el problema, Apple recurrió a la otra compañía que diseña y fabrica microprocesadores de la familia PowerPC: IBM. IBM es un líder en el sector de los servidores de alto rendimiento, y había tenido últimamente mucho éxito con su gama POWER. Ambas compañías llegaron a un acuerdo para fabricar un derivado “en pequeño” del POWER4, un chip dual-core (con dos “núcleos” fabricados juntos, en un sólo chip), diseñado para servidores muy potentes, caros, y con casi ninguna restricción térmica, o de consumo.

El resultado fue el PowerPC 970, variación uni-core del POWER4 que Apple denominó G5. El G5 es un chip muy segmentado, y diseñado para funcionar a frecuencias de reloj bastante altas. Esto es una decisión que se tomó en el diseño original del POWER4, y que el G5 heredó. Como el G5 se fabricó en procesos de fabricación más avanzados, y es un microprocesador de un sólo core, consiguió alcanzar frecuencias superiores al POWER4 original.

El G5 es un chip concebido para tratar de alcanzar rendimiento, a base de lograr funcionar a una frecuencia de reloj lo más alta posible. Es fácil fijarse en que esta filosofía es muy cercana a las ideas del diseño del Pentium4, microprocesador de Intel que poseen muchos de los ordenadores personales que funcionan con Windows.

El G5 es un buen chip, y ha permitido a Apple competir con los microprocesadores de alto rendimiento de Intel y AMD estos dos últimos años, pero tiene un problema muy serio: el consumo eléctrico, y las temperaturas de funcionamiento. El G5 alcanza frecuencias muy altas, y por consiguiente, consume muchísima potencia. Por eso los Powermac que fabrica Apple actualmente son tan grandes, y utilizan sistemas de refresco tan exóticos. Y precisamente por todo esto, es inconcebible utilizar este microprocesador en un portátil. Los portátiles tienen restricciones térmicas muy serias (a nadie le gusta quemarse las piernas continuamente cuando trabaja en un avión), y restricciones de consumo eléctrico igual de estrictas (no es nada agradable ver que la batería de tu ordenador dura media hora). Por todo esto, el G5 no es una opción en estas situaciones.

Y el problema de fondo es que los usuarios prefieren cada vez más portátiles a ordenadores de sobremesa. La gente no necesita la potencia inmensa que ofrecen los chips de última generación en los ordenadores de sobremesa, pero sí necesitan movilidad, y esto conlleva ligereza en pesos, moderación en tamaños, y duración de baterías lo más altas posibles. Apple ha ido viendo cómo se ha quedado sin un microprocesador de rendimiento decente, y consumo moderado, para utilizar en sus portátiles (que paradójicamente ya representan más unidades vendidas que todos los ordenadores de sobremesa), y parece ser que IBM no está dispuesta a diseñar un microprocesador de acuerdo con sus necesidades, o no está dispuesta a hacerlo a un coste razonable.

¡Pero Intel ya sufrió este problema!

Efectivamente. La idea de un diseño muy segmentado, y a frecuencias muy altas, no es única de IBM. El Pentium4 es un microprocesador bastante más antiguo que el G5, y es más segmentado todavía (por eso actualmente vemos Pentium4 a 3,8 GHz, y el G5 no consigue subir más de 2,7 GHz). Cuando el Pentium4 se empezó a fabricar a 130 nm, Intel inicialmente lanzó versiones para portátiles. La práctica totalidad de los portátiles que se fabricaron con estos micros tenían grosores espectaculares, y muchos de ellos ni siquiera tenían batería; se enchufaban a la red, y funcionaban como ordenadores de sobremesa “portables”. Eran razonablemente potentes, pero no eran demasiado prácticos.

Intel vio antes que los demás la fluctuación del mercado, y como además tiene gran cantidad de recursos, inició un proyecto totalmente diferente en Israel para desarrollar un chip especializado en computación móvil. Este chip salió en 2003, y fue denominado por Intel “Pentium-M” (la M, obviamente, de “Mobile”). Además, Intel construyó alrededor de este chip una plataforma, compuesta por microprocesador, chipset, y chip para red inalámbrica, que denominó “Centrino”. Esta plataforma es la escogida en la mayor parte de los portátiles que se venden hoy en día con Windows.

La filosofía de diseño del Pentium-M es muy diferente a la del Pentium4. Para empezar, es un chip que en muchas de sus características se deriva del anterior Pentium3. Es un microprocesador mucho menos segmentado, y por lo tanto, destinado a funcionar a frecuencias mucho menores (actualmente llegan a los 2.13 GHz). La prioridad del diseño era lograr un consumo lo más ajustado posible, y para eso, se tuvieron que tomar varias medidas, inicialmente no muy agradables de cara al rendimiento. El bus (el canal a través del cual los microprocesadores acceden a la memoria y a los periféricos) del Pentium-M es más lento     que el del Pentium4, para consumir menos. A cambio, Intel suele equipar a estos micros con mayor cantidad de memoria caché, para lograr minimizar los accesos a la memoria.

Lo sorprendente de esta sucesión de acontecimientos es que, a pesar de que en teoría este microprocesador no estaba destinado, a priori, para lograr rendimientos muy altos, los tests iniciales fueron muy positivos, y en muchos casos era capaz de rendir tanto o más que un Pentium4 de la generación equivalente. Esto es debido a que todos los chips muy segmentados han tenido problemas para subir frecuencias, porque su consumo eléctrico se dispara, y ha habido muchos problemas para enfriarlos. El Pentium-M, diseñado para consumir muy poquito, ha escalado, en proporción, más que el Pentium4 en los últimos meses.

La consecuencia de todo esto es que Intel tiene actualmente un chip relativamente cercano en rendimiento al Pentium4, que consume tan poco que es susceptible de ser utilizado incluso en portátiles muy ligeros, incluso más ligeros que los Powerbook de Apple. Este chip es obviamente muchísimo más potente que los actuales G4 que utiliza Apple en iBooks y Powerbooks.

En el siguiente artículo, trataré de describir lo mejor que pueda la filosofía de diseño del Pentium-M, sus ventajas (que son muchas), y sus inconvenientes, y mostraré porqué pienso que puede ser un procesador ideal para los portátiles de Apple, e incluso para algunos modelos de sobremesa (Mac mini, o eMac, por ejemplo).

Comenta el artículo en los foros