Apple Silicon y Google Tensor: Una nueva era de descentralización de arquitecturas

En 2013 publicaba por aquí una de esas piezas que hacía con intención a que se quedasen grabadas a fuego. Una Guía de supervivencia Geek: Diferencias entre procesadores x86 y ARM.

En ella, explicaba, como su propio nombre indica, las diferencias principales entre estos dos paradigmas de diseño de microprocesadores, habida cuenta de que:

• x86 estaba diseñado para dispositivos de escritorio, y principalmente dependían (con permiso de AMD) de la evolución de una única compañía: Intel.
• ARM estaba diseñado para dispositivos móviles, y aunque en efecto había varios fabricantes, es cierto que buena parte de la evolución por aquel entonces venían de la mano de Samsung.

Las razones por las que hacíamos esta distinción son, por no entrar en detalles técnicos, fácilmente simplificables en lo siguiente:

• Con x86 se intenta crear chips capaces de ejecutar instrucciones complejas y paralelas (arquitectura CISC), lo que hace que históricamente estos procesadores consuman más energía, y sean más potentes.
• Mientras tanto, en ARM se busca ser eficientes con operaciones más sencillas (arquitectura RISC), lo que los hace generalmente de mucho menor consumo energético, y a cambio menor potencia máxima.

Si nos vamos todavía más atrás, lo cierto es que la electrónica del siglo XX estuvo marcada por una feroz guerra entre diferentes compañías proponiendo chips con arquitecturas CISC diseñados de una u otra manera.

Hablamos de la época previa al surgimiento de los ordenadores clónicos, y a una Microsoft que, apoyada por Intel, supo centralizar toda la industria. Un anillo procesador para dominarlos a todos.

Y fíjate que con la llegada del mundo móvil, y con algún intento fallido de Apple por abrazar otros proveedores, la cosa no cambió en exceso.

• Pasamos de una sola arquitectura (x86), y prácticamente una sola gran empresa fabricante (Intel), a dos arquitecturas, y prácticamente dos grandes empresas fabricantes.
• Hasta hace un año, de hecho, en ordenador o tenías un procesador Intel, o un procesador AMD. Y en móviles, o montabas un Snapdragon, o montabas otro procesador (el de Apple, el de Huawei, el de Xiaomi…), también basado en AMD, que muy probablemente era fabricado también por alguna sucursal de Qualcomm-Samsung.

Un escenario que, como cabría esperar, tiene sus puntos fuertes y sus débiles.

Sobre los primeros, hay que tener claro que mayor diversidad supone, de facto, mayor complejidad de integración entre ecosistemas de terceros. Si algo ganamos con la victoria de Microsoft-Intel de finales del siglo pasado fue, precisamente, que de pronto cualquier programa podía funcionar en casi cualquier hardware, al estar basado este en la misma arquitectura.

A cambio, por supuesto, se producen los típicos efectos perniciosos de un mercado sin competencia. Intel se ha mantenido en el liderazgo durante casi dos décadas… sin casi innovar. Lo que ha permitido precisamente a que AMD se haya puesto hoy en día a su altura, y que ARM, inicialmente diseñado con idea de ser utilizado en dispositivos de bajo consumo, pueda competir incluso en potencia, y sobre todo a nivel de miniaturización, con sus procesadores.

Esto ha sido así, como decía, hasta el año pasado.

Y es que primero Apple, y estos días Google, parecen interesados en darle una vuelta de tuerca al mercado de los chips.

Apple Silicon y el procesamiento especializado en tareas comunes

Sobre los procesadores Apple ya he hablado largo y tendido el año pasado.

Tras varios años de una Apple encorsetada en el diseño por el diseño, siguiendo las salomónicas decisiones del mesiánico Jony Eve, de pronto a la californiana le ha vuelto el sentido común, y ha empezado realmente a liderar el mercado no con hype, sino con tecnología.

El Mac Mini con procesador M1 con el que estoy ahora mismo escribiendo este artículo es un ejemplo de guión de cómo la empresa más valiosa del mundo, por fin, demuestra que sirve de algo tener tal músculo financiero. Y los MacBook Pro presentados la semana pasada, volviendo a incluir más puertos, quitando el teclado de mariposa y también la touch bar, son un ejemplo de guión de una empresa que quiere marcar una nueva era haciendo las cosas bien.

Volviendo al tema de los procesadores, ya con el M1, y desde estos días con el M1 Pro y M1 Max, queda patente, como comentaba el lunes en la newsletter de la Comunidad, y han analizado hasta la saciedad por Anandtech (EN), que estamos ante una tecnología cuyo potencial apenas acaba de despegar.

Esos procesadores de Apple basados en ARM son capaces de competir de tú a tú con procesadores de gaming y la mayoría de benchmarks del mercado, y por primera vez en mucho tiempo el cuello de botella no está en el hardware, sino precisamente en lo que un usuario puede hacer con un sistema operativo como el de la manzanita.

Un MacBook como los presentados la semana pasada son, para las tareas del día a día de cualquiera de nosotros, tan eficientes, que da hasta pena ver que en MacOS no tenemos casi maneras de sacarles de verdad el partido, con una industria del videojuego pegada a ordenadores Windows.

Vaya, que quien se lo compre (Èlia tiene pinta que va a caer con el Pro de 14″) se va a llevar un maquinón… cuya potencia desperdiciará en el día a día.

Y todo gracias a que la estrategia seguida por Apple, y que como explicaba es base de los ARM, pasa por crear SOCs integrados diseñados específicamente para las funciones del sistema operativo que va a llevar, y para tareas específicas, como puede ser el procesado de imágenes o vídeos, la navegación…

Es decir, que están batiendo todos los records a nivel de pruebas de esfuerzo no porque, en efecto, sean más potentes que un i7 de última generación (que, en la práctica, también, jajaj), sino porque a diferencia de este, que intenta explotar esa potencia de forma generalista en todos los procesos que le pidamos, estos chips están diseñados para ser óptimos realizando las tareas más habituales que el usuario va a demandar.

De cara al usuario, por tanto, las cosas simplemente funcionan, y lo hacen además a mucha más velocidad (menos complejidad de cálculos unido a chips específicamente diseñados para ello), y para colmo con muchísimo menos consumo energético.

Sencilla y llanamente brillante.

Google Tensor y el procesamiento especializado en la inteligencia artificial

Llega entonces Google con sus nuevos Pixel 6, que a diferencia del modelo anterior, que tengo justo al lado del teclado mientras escribo, montan el primer chip diseñado por la compañía: Google Tensor (EN).

Sobre el papel, en efecto, es otro prodigio del rendimiento: Es, según la compañía, un 80% más rápido en ejecución que el Snapdragon 765 que monta el Pixel 5, y un 370% más potente a nivel gráfico (la GPU). Aunque por supuesto no llega al nivel de los procesadores móviles de Apple, o de los últimos Snapdragon.

Sin embargo, la estrategia seguida por sus ingenieros no es tanto batir records en los benchmarks (disclaimer: probablemente no podrían aunque quisieran), sino enfocarse a lo que Google sabe hacer mejor que nadie, que es añadir procesos de inteligencia artificial a las funciones que demande en su día a día al usuario.

Algo que han llamado «computación heterogénea», y que veremos reflejado en esa fotografía computacional que siguen siendo la razón de por qué algunos nos pasamos a Pixel, y por qué sus móviles, pese a costar a veces la mitad de los buque insignia de otras compañías, y pese a montar, al menos hasta ahora, un sensor fotográfico bastante peor que el de la competencia, rivalizan en calidad fotográfica y se cuelan año tras año entre las mejores cámaras del mercado.

Si algo me ha llamado la atención desde que tengo un Pixel, es cómo poco a poco Google va metiéndole a Android esa capa basada en análisis de patrones, que permite que, por ejemplo, cuando pongo a cargar el móvil por la noche, y a sabiendas de las horas a las que me suelo despertar cada día, sea el propio móvil quien se encarga de optimizar la carga para que la batería se resienta lo mínimo posible, y que pese a ello, yo cuando me levante tenga un 100%.

Eso o el sistema que tiene en exclusiva los Pixel y que es capaz de identificar cuándo su dueño se cae o tiene un accidente de tráfico, alertando, si así lo queremos, a un contacto en particular, o a emergencias.

Vamos, que estos Pixel 6 probablemente monten un procesador menos potente que los buque insignia de Samsung, Huawei y Apple. Pero es que… ¡da igual! En el día a día el usuario solo va a notar que la velocidad del dispositivo es la misma que cualquier otro realizando las tareas que habitualmente va a realizar, con el añadido de esa capa de inteligencia artificial que mete Google en el Android de los Pixel.

Parece magia, pero simplemente es un paradigma distinto de procesamiento.

Dos nuevos paradigmas de diseño de procesadores

Estamos por tanto ante un nuevo ecosistema floreciente en un mercado que llevaba prácticamente dos décadas totalmente parado, con innovaciones iterativas que solo aportaban la esperable evolución en potencia y rendimiento.

Y solo el tiempo dirá si, en efecto, esta nueva descentralización trae más cosas positivas (mayor competencia, ergo una bajada de precios de cara al consumidor final unida a una mayor revolución tecnológica) o negativas (el aumento de las dificultades a la hora de pasar de un ecosistema a otro, conforme dichas arquitecturas vayan haciéndose más incompatibles entre sí).