Más cores no dan más potencia

Un estudio de Sandia Computations basado en simulaciones con procesadores con múltiples núcleos ha señalado que el incremento de núcleos en procesadores utilizados para la supercomputación no se traduce necesariamente en una ganancia de rendimiento. Pasar de procesadores dual-core a quad-core sí que ofrece muchas ventajas, pero el paso de 4 a 8 núcleos por micro resulta insignificante. Con más de 8, la cosa va a peor.

Esta organización especializada en supercomputadores ha realizado un estudio en el cual se han realizado simulaciones con sistemas basados en procesadores multi-core. Los resultados de dicho estudio han resultado sorprendentes, y parecen demostrar que no siempre aumentar el número de núcleos por procesador puede ser beneficioso. De hecho, las conclusiones fueron aplastantes: 

– Al pasar de micros con 2 núcleos a micros con 4 núcleos había una ganancia significativa de rendimiento

– Al pasar de micros con 4 núcleos a micros con 8 núcleos apenas sí había diferencias de rendimiento

– Usar micros con más de 8 núcleos hacía que, ojo al dato, el rendimiento fuera menor. Un procesador de 16 núcleos apenas lograba el rendimiento de uno de 2 núcleos, y ir más allá hacía que de hecho el rendimiento fuese peor que el de un procesador dual-core.

El problema esencial de estas configuraciones es el ancho de banda disponible para la memoria, además de la gestión del tráfico y consumo de memoria que cada núcleo necesita para sus operaciones, algo que provoca que ante un gran número de cores la gestión de esa memoria se haga ineficiente y provoque caídas de rendimiento.

Como indican en ScienceDaily, la analogía en el mundo de la supercomputación sería la de tener dos encargados en una charcutería, por ejemplo. Con dos personas las peticiones se servirían rápido, y lo mismo ocurriría con 4 personas en el mismo puesto. Sin embargo ir aumentando ese número de personas haría que el acceso a los distintos tipos de carne fuera complejo ya que las peticiones coincidirían y provocarían un caos organizativo.

Arun Rodrigues, uno de los miembros del equipo de Sandia Computations que ha realizado el estudio, señalaba que el problema viene de lejos. «En cierto sentido, estos resultados están apuntando a una conclusión obvia: muchas de nuestras aplicaciones han tenido limitaciones de ancho de banda de memoria incluso en el caso de usar procesadores con un sólo núcleo«. La solución, no obstante, no parece fácil, como continuaba indicando Rodrigues: «sin embargo no es un problema al cual la industria tenga preparada una solución, y de hecho este defecto es a menudo ignorado«.