Articles

Un historial de rendimiento de escritorio Intel vs. AMD, con gráficos de CPU en abundancia

Una tortuga y una liebre están en una pista de carreras.
Agrandar / Alerón: Cuando se trata de rendimiento a lo largo de los años, Intel es la tortuga lenta y constante de la liebre rápida pero intermitente de AMD.

Las guerras de comentarios entre los fanáticos de Intel y AMD han estado calientes durante los últimos ciclos de lanzamiento, con mucha tinta digital derramada sobre qué compañía ha mejorado significativamente a lo largo de los años. Tampoco ha habido escasez de opiniones sobre el rendimiento bruto actual de los procesadores más rápidos de cada compañía. Pensamos que sería interesante sumergirnos en los puntos de referencia de rendimiento archivados de las CPU de escritorio/entusiastas más rápidas para cada empresa para obtener una buena visión general de cómo ha funcionado realmente cada una a lo largo de los años, y tal vez incluso para ver si hay patrones que recopilar o para hacer algunas apuestas sobre el futuro.

Antes de sumergirnos en los gráficos, comencemos con algunas tablas, de esa manera, puedes ver qué CPU estamos utilizando como hitos para cada año. Mientras estamos en ello, hay un par de irregularidades en los datos; también discutiremos eso y hablaremos de las cosas que un gráfico simple no le mostrará.

Veinte años de entusiasta de la computación

Año Intel Modelo AMD Modelo Notas
2001 Pentium 4 a 2.0 GHz (1c/1t) Athlon XP 1900+ (1c/1t)
2002 Pentium 4 de 2.8 GHz (1c/2t) Athlon XP 2800+ (1c/1t) Intel introduce hyperthreading
2003 Pentium 4 Extreme 3.2GHz (1c/2t) Athlon XP 3200+ (1c/1t)
2004 Pentium 4 3.4GHz (1c/2t) Athlon 64 FX-55 (1c/1t)
2005 Pentium 4 3.8GHz (1c/2t) Athlon 64 X2 4800+ (2c/2t)
2006 Pentium Extreme 965 (2c/4t) Athlon 64 X2 5000+ (2c/2t) Intel takes the undisputed performance lead here—and keeps it for a decade straight.
2007 Core 2 Extreme QX6800 (4c/4t) Phenom X4 9600 (4c/4t) Intel and AMD both launch the first true quad-core desktop CPUs
2008 Core 2 Extreme X9650 (4c/4t) Phenom X4 9950 (4c/4t)
2009 Core i7-960 (4c/8t) Phenom II X4 965 (4c/4t)
2010 Core i7-980X (6c/12t) Phenom II X6 1100T (6c/6t) Intel and AMD both introduce hex-core desktop CPUs
2011 Core i7-990X (6c/12t) FX-8150 (8c/8t)
2012 Core i7-3770K (4c/8t) FX-8350 (8c/8t) Intel abandona hex-core CPUs de escritorio—, pero pocos los echo de menos, debido a la gran single-threaded ganancias
2013 Core i7-4770K (4c/8t) FX-9590 (8c/8t) AMD decepcionante FX-9590 lanza—y del Equipo Rojo del último entusiasta de la CPU durante cuatro largos años
2014 Core i7-4790K (4c/8t) FX-9590 (8c/8t) Intel 5ª generación Núcleo muere muerto. AMD libera de baja potencia APUs, pero no hay sucesor para FX-9590
2015 Core i7-6700K (4c/8t) FX-9590 (8c/8t)
2016 Core i7-7700K (4c/8t) FX-9590 (8c/8t) Estrictamente hablando, 2016 fue un Intel bocanada—Kaby Lago en realidad no se iniciará hasta enero de 2017
2017 Core i7-8700K (6c/12t) Ryzen 7 1800X (8c/16t) Lanzamiento de AMD Zen de la arquitectura, el retorno de la Intel hex-core de escritorio CPU
2018 Core i9-9900K (8c/16t) Ryzen 7 2700X (8c/16t)
2019 Core i9-9900KS (8c/16t) Ryzen 9 3950X (16c/32t) La arquitectura Zen 2 de AMD se lanza, Intel se mueve con fuerza en el segmento de rendimiento
2020 Core i9-10900K (10c/20t) Ryzen 9 5950X (16c/32t) El Zen 3 de AMD finalmente aplasta el récord de rendimiento de un solo hilo de larga duración de Intel

Aunque Intel y AMD obviamente lanzan una amplia gama de procesadores para diferentes puntos de precio y mercados objetivo cada año, estamos limitando nosotros mismos al procesador de escritorio o «entusiasta» más rápido de cada año. Eso significa que no hay procesadores de servidor ni procesadores de escritorio de gama Alta (HEDT), por lo que no veremos ni Roscadoras ni piezas Intel de la serie XE de último modelo.

Incluso para alguien como yo que vivió todo este período como constructor de sistemas, es un gran dolor de cabeza armar una lista como esta, y mucho menos comparar los resultados de las pruebas. Es especialmente difícil en el lado de AMD, donde no hay un equivalente real al Ark de Intel que proporciona una lista única de procesadores, clasificable por generación, tipo y fecha de lanzamiento. Si crees que elegí el «procesador superior» equivocado durante un año, házmelo saber en los comentarios.

Ver más

Debemos abordar un par de anomalías en los gráficos desde el principio: en primer lugar, no, la ausencia de una nueva CPU de rendimiento AMD en 2014, 2015 y 2016 no es un descuido. La FX-9590 de 2013, ampliamente (y merecidamente) criticada por su monstruoso TDP de 225W y su rendimiento poco impresionante, fue la CPU más rápida del Equipo Rojo durante cuatro años consecutivos. Durante ese tiempo, AMD lanzó varias generaciones de APU de escritorio de bajo consumo y bajo costo, ninguna de las cuales superó al FX-9590.

Intel también tuvo un par de tropiezos durante 2013-2017, aunque ninguno tan serio o por tanto tiempo. La serie Core de quinta generación nació básicamente muerta en 2014, aunque una actualización de la serie Core i7 de cuarta generación proporcionó un aumento significativo del rendimiento. Dos años más tarde fue técnicamente otro Lago de olor a Kaby, con el núcleo i7-7700K, que en realidad no se lanzó hasta enero de 2017. Falsificamos un poco y permitimos Kaby Lake en la fila de 2016, porque de lo contrario desaparecería por completo: Coffee Lake y el i7-8700K aparecieron más tarde ese mismo año.

El ascenso y la caída de AMD Athlon: 2001-2007

Aquí hay algo que muchos de nosotros hemos olvidado de la informática a principios del siglo XXI—la actuación multitarea fue terrible. En el primer gráfico de arriba, estamos viendo la relación entre las puntuaciones de referencia de CPU Passmark de subprocesos múltiples y de subprocesos simples. Para las CPU vintage 2001-2005, los puntajes de un solo subproceso son en realidad más altos que los subprocesos múltiples, lo que significa que puede realizar más trabajo de computación en una cantidad de tiempo determinada en un solo subproceso, en lugar de dividirlo en subprocesos paralelos.

Podría estar excusado por pensar que esto se debe a que todavía eran CPU de un solo núcleo y un solo subproceso—pero se equivocaría. Intel introdujo el hyperthreading en 2002 con el Pentium 4 2 de 1c/2t.8 GHz, lo que tuvo muy poco impacto en las capacidades reales de multihilo. AMD presentó la primera CPU de escritorio de doble núcleo real en 2005, la Athlon 64 X2 4800+, y también hizo muy poca diferencia.

Advertisement

La proporción de subprocesos múltiples no se rompió al 100%, lo que significa que los trabajos de subprocesos múltiples se completaron más rápido que los trabajos de subprocesos simples equivalentes, hasta el Pentium Extreme 965 de Intel de 2006, una CPU de doble núcleo / cuatro subprocesos. Al año siguiente, tanto AMD como Intel introdujeron CPU de escritorio de núcleo cuádruple verdaderas, y pusieron fin a la era del modelo de un solo hilo para un alto rendimiento para siempre.

Intel venció a AMD en el rendimiento de un solo subproceso para la mayoría de incluso esta época dorada de AMD. La arquitectura Pentium 4 fue burlada rotunda y merecidamente como una débil continuación del Pentium III, que tendía a superarlo, reloj a reloj. Sin embargo, el Pentium III no podía tener un reloj tan alto como el Pentium 4, y, por burla o sin burla, las cargas de trabajo de mayor rendimiento en esta era eran de un solo subproceso, y el Pentium 4 de Intel tenía una ventaja de rendimiento de un solo subproceso sobre las CPU Athlon XP de AMD, por ligera que fuera.

Desafortunadamente para Intel, el mundo entero había pasado a sistemas operativos multitarea mucho antes de 2001—y cargas de trabajo de subprocesos múltiples junto con ellos, como lo demostró el precursor de Firefox, la adopción de Phoenix de la navegación por pestañas en 2002. En sistemas que con frecuencia pasaban gran parte de su tiempo saturados de CPU y entornos en los que los usuarios se acostumbraban cada vez más a tener muchos programas abiertos todo el día, el rendimiento de subprocesos múltiples, no de subprocesos simples, era el rey.

Publicidad

En 2007, tanto AMD como Intel introdujeron CPU de escritorio de cuatro núcleos reales. El rendimiento de múltiples subprocesos de las CPU entusiastas de ambos proveedores se fue por las nubes, pero aunque ambos lados ganaron enormemente, el Core 2 Extreme QX9650 de Intel superó al nuevo Phenom X4 de AMD.

Las nuevas CPU de cuatro núcleos tenían suficiente empuje multitarea para manejar una tarea en segundo plano de baja prioridad simultáneamente con una tarea en primer plano de mayor prioridad sin que la tarea en primer plano sufriera notablemente, y eso cambió el enfoque de nuevo al rendimiento de un solo subproceso. Esto fue particularmente desafortunado para AMD, ya que Intel no solo había mejorado en el rendimiento de múltiples hilos, sino que el QX9650 también fue un avance en el rendimiento de un solo hilo.

Con una ventaja de rendimiento de un solo subproceso de casi el 70% para el QX9650 de Intel, y un cambio repentino de enfoque hacia el rendimiento de un solo subproceso como rey, al menos en estas CPU de gama alta, la primera era dorada de AMD del siglo XXI había terminado oficialmente.

Intel contraataca: 2007-2013

2007-2013 fue una era emocionante en términos de aumento del rendimiento y las capacidades de la CPU, pero bastante aburrida en términos de la lucha entre Intel y AMD. Intel comenzó este estiramiento con una ventaja saludable en el rendimiento de subprocesos simples y múltiples, y en su mayor parte, lo mantuvieron.

AMD obtuvo ganancias constantes e incrementales en el rendimiento de subprocesos múltiples y de subprocesos simples a lo largo de la ejecución de sus arquitecturas Phenom y Phenom II. Esto le permitió casi capturar Intel en el rendimiento de un solo subproceso, pero en el lado de los subprocesos múltiples, nunca se acercó.

Advertisement

Ambas compañías lanzaron su primera CPU de núcleo hexagonal en 2010, pero el X6 1100T de AMD estaba en la misma arquitectura K10 que el X4 965 de 2009, donde el i7-980X de Intel disfrutaba de un encogimiento de troqueles y un nuevo conjunto de instrucciones AES. Esto hizo que Intel casi duplicara el rendimiento de subprocesos múltiples de su rival, a la vez que mantenía una pequeña ventaja de subprocesos simples para arrancar.

AMD apostó todo en multihilo en 2011, con su desafortunada arquitectura Bulldozer octa-core. Aunque Bulldozer comenzó a ganar terreno significativo en Inteligencia en la arena de subprocesos múltiples, tuvo un costo. El nuevo FX-8150 en realidad retrocedió en el rendimiento de un solo hilo.

En 2012, el Bulldozer de AMD se había convertido en Piledriver, y casi había alcanzado a Intel en el frente de subprocesos múltiples, pero solo porque Intel redujo su conteo de núcleos de seis a cuatro cuando redujo su proceso a 22 nm. Esto dejó a AMD con un rendimiento multihilo «casi tan bueno» con el doble de núcleos y un rendimiento de subproceso único tres años significativos por detrás del de Intel.

Advertisement

Las cosas empeoraron en 2013, cuando AMD lanzó la CPU final Piledriver, la abominable FX-9590. Esta CPU representaba una especie de enfoque de Ave María para mantenerse competitiva a pesar del creciente liderazgo de ingeniería de Intel, en su mayoría se mantuvo al día con el i7—4770K de Intel, pero solo a través de las velocidades de reloj y voltajes que normalmente se dejarían en el reino de los «overclockers extremos».»

Con un TDP nominal de 225W, en comparación con los 125W del FX-8350 y los 84W del i7-4770K, el FX—9590 era una CPU casi imposible de usar. La refrigeración por aire en los casos típicos era más que desafiante, y el ruido del ventilador y el calor residual eran demasiado desagradables para que incluso los fanáticos de AMD incondicionales se excusaran, especialmente cuando su competencia aún lo superaba fácilmente.

La FX-9590 fue la última CPU entusiasta de AMD durante cuatro largos años. De 2014 a 2017, las únicas versiones nuevas de CPU de Team Red fueron CPU y APU de presupuesto, ninguna de las cuales superó al FX-9590, y mucho menos a la competencia.

Un cambio en la fortuna: 2013-2020

El hecho de que AMD haya sobrevivido a una caída de tres años sin lanzar una sola CPU nueva para entusiastas indica mucho sobre lo que un pequeño segmento del mercado, y los márgenes de beneficio de cada proveedor, son realmente las CPU más grandes y rápidas. En 2014-2017, Team Red continuó lanzando nuevas CPU de escritorio, pero todos los nuevos diseños se dirigieron a los segmentos de mercado más» fiscalmente sensibles», centrándose en APU de bajo costo.

Mientras AMD languidecía en la derrota, Intel se dormía en los laureles. Para su crédito, Team Blue continuó lanzando nuevas CPU de rendimiento y logrando ganancias de rendimiento incrementales de un solo subproceso durante este período de tiempo, pero las ganancias de un solo subproceso no ascendieron a mucho. En 2016, fue muy difícil justificar la actualización de una CPU de cinco años de antigüedad.

Publicidad

Todo cambió en 2017, cuando AMD finalmente lanzó una nueva arquitectura amigable para los entusiastas, con nombre en código Zen. La arquitectura Zen volvió a alinear la potencia y la eficiencia térmica, mientras que el rendimiento de subprocesos múltiples en bruto se disparó notablemente por encima de los mejores de Intel. Aunque el rendimiento de un solo subproceso de Zen aún estaba por detrás del de Intel, también hizo el primero de lo que serían varios saltos empinados para capturar esa corona.

El Zen + de 2018 fue, en el mejor de los casos, una pequeña mejora en el rendimiento de subprocesos múltiples, pero le tomó un bocado tan grande al cable de subproceso único de Intel como el Zen original. El primer producto i9 viable de Intel, el i9-9900K, recuperó brevemente la corona de rendimiento de múltiples hilos del equipo Rojo, pero la ventaja no duró mucho.

En 2019, Intel olió con fuerza en el segmento de los entusiastas: su mejor CPU fue el i9—9900KS, que prácticamente no representó ninguna mejora con respecto al i9-9900K de 2018. Mientras tanto, AMD dio otro enorme salto multihilo y otra fuerte ganancia de un solo hilo con el Ryzen 9 3950x, un monstruo de 16 núcleos / 32 hilos que mostraba lo mejor de su nueva arquitectura Zen 2. AMD todavía no había alcanzado el cable de un solo hilo de Intel, pero duplicó con creces el rendimiento de múltiples hilos del i9-9900KS.

Anuncio

Esto nos lleva hasta el año actual. Intel, que aún tenía problemas con una reducción de proceso de 10 nm de largo retraso, lanzó el i9-10900K, que, a pesar de seguir ejecutándose en la misma arquitectura que el 9900K y el 9900K, logró una mejora significativa en las cargas de trabajo de subproceso único y subproceso múltiple. Desafortunadamente para Team Blue, AMD no descansaba: la arquitectura Zen 3 de 2020 mejoró enormemente el rendimiento de un solo subproceso del Zen 2.

En este punto, AMD está muy bien con una ventaja significativa en el rendimiento de un solo hilo. Además, y por segundo año consecutivo, disfruta de una ventaja de rendimiento de múltiples subprocesos absolutamente masiva, de casi el doble de lo mejor que Intel ha ofrecido.

La visión a largo plazo: mejoras de generación en generación, 2001-2020

Si queremos ver cómo va el proceso de ingeniería tanto en Intel como en AMD, es instructivo pasar de los números sin procesar y mirar los aumentos generacionales en rendimiento, es decir, en cuántos por ciento es la parte de este año mejor que la del año pasado.

Estos gráficos magnifican los efectos de los cambios arquitectónicos individuales y los esfuerzos de ingeniería dentro de ambas compañías, lo que facilita detectar los grandes cambios. De lejos, los picos más grandes y emocionantes se encuentran en el rendimiento de múltiples hilos, que, con la introducción de las CPU de cuatro núcleos en 2007, también se convierte en el máximo rendimiento. En el gráfico de un solo hilo, hay mucho menos que ver.

Publicidad

Nuestra versión favorita de los gráficos de generación en generación es la tercera, que promedia mejoras de subproceso único y subproceso múltiple en una sola línea, dando el mismo peso a ambas. A pesar de que se ve ampliamente similar al gráfico puramente de múltiples hilos a primera vista, algunas características interesantes aparecen.

Lo primero que salta a la vista aquí es la exhibición de Intel en 2005, con el único punto inferior al 100% en el gráfico. La caída por debajo del 100% podría ser lo suficientemente pequeña como para generar ondas manuales como margen de error, pero incluso si el Pentium 3.8 GHz no era activamente peor que el Pentium 4 de 3.6 GHz de 2004, claramente no era mejor.

También es interesante echar un segundo vistazo a la progresión de AMD 2017-2020 desde el Zen hasta el Zen+, el Zen 2 y el Zen 3. Aunque la forma general aquí es la misma M pronunciada que vemos en el gráfico puramente de múltiples hilos, la inclusión del rendimiento de un solo hilo deja claro que cada paso es una mejora significativa y consistente más allá del anterior.

2021 y más allá

Las cosas se ven sombrías para Intel en el escritorio en este momento, con otra mejora arquitectónica significativa para AMD—Zen 4, que AMD describe como «en camino» y que incluye una reducción del nodo de proceso a 5 nm, prevista para 2021.

Por parte de Intel, no estamos proyectando oleadas tan malas como la sucesión de i9-9900K a i9-9900K, pero eso no significa que las cosas sean todo rosas y sol para Team Blue. Aunque el i9—10900K representó una mejora significativa y sorprendente con respecto a generaciones anteriores, no coincidió con el resurgimiento de AMD, y sigue representando el último suspiro de una arquitectura moribunda.

Intel todavía está atascado en un proceso de 14 nm con sus CPU de escritorio, y el próximo año Rocket Lake también permanecerá en 14 nm. Su arquitectura Cypress Cove es, esencialmente, una variante de la arquitectura de computadoras portátiles Sunny Cove de 10 nm de Intel, retroadaptada al proceso anterior de 14 nm.

Aunque Intel disfrutó de mejoras de rendimiento significativas con su último procesador portátil Sunny Cove, el Tiger Lake de este año, que hasta ahora solo hemos visto en diseños de prototipos, su número de núcleos e hilos es bajo, y el alto rendimiento parece estar vinculado a un mayor consumo de energía también.

Es un poco temprano para saber si los límites de 10 nm de Sunny Cove en recuento de núcleos y eficiencia energética se traducirán en el 14 nm de Cypress Cove. Sin embargo, parece muy poco probable que 2021 vea un resurgimiento de Intel del tipo que AMD trajo y mantuvo en gran medida con Zen y sus sucesores.

Las malas noticias de Intel probablemente sean buenas noticias para los entusiastas del rendimiento. El rival mucho más pequeño de Intel necesitará más de uno o dos ciclos dominantes para reforzar sus relaciones y percepción del mercado con los grandes fabricantes de equipos originales y fabricantes de sistemas. Esas relaciones comerciales, y los pedidos, ingresos y beneficios que generan, serán necesarios para mantener firmes los esfuerzos de AMD R&D, garantizando un mayor rendimiento y mejores precios para los consumidores en el futuro.