Explicación de la velocidad del reloj de la CPU

La velocidad del reloj de la CPU es el ritmo al que funciona el procesador, es decir, el número de «ciclos» que puede realizar por segundo. Se mide en hercios (Hz) y, en las CPU modernas, suele indicarse en gigahercios (GHz), es decir, miles de millones de ciclos por segundo. Un mayor número de ciclos puede significar más trabajo, pero el contexto (arquitectura, número de núcleos y carga de trabajo) es igualmente importante.

Piensa en un ciclo de reloj como un pequeño latido que coordina lo que la CPU hará a continuación.

• 3,6 GHz ≈ 3.600.000.000 ciclos por segundo.
• 1 ciclo a 4,0 GHz tarda 0,25 nanosegundos.

Eso no garantiza que la CPU termine una instrucción completa por ciclo; los chips modernos suelen dividir el trabajo en microoperaciones, por lo que la eficiencia («IPC», más abajo) juega un papel importante.

La frecuencia base es la frecuencia nominal que un procesador puede mantener bajo una carga pesada y multinúcleo dentro de sus límites predeterminados de potencia/refrigeración. La frecuencia turbo (a menudo denominada Turbo) es una frecuencia más alta y oportunista que la CPU puede alcanzar durante breves ráfagas o en algunos núcleos cuando hay margen térmico y de potencia. Los nombres varían según el proveedor, por lo que en Intel tenemos Turbo Boost y la versión de AMD se llama Precision Boost, pero la idea es la misma: ir más rápido cuando las condiciones lo permiten.

La velocidad del reloj no lo es todo. El rendimiento también depende del IPC (instrucciones por ciclo), la caché, la latencia de la memoria y la microarquitectura de la CPU. Un núcleo más nuevo a 3,5 GHz puede superar a uno más antiguo a la misma velocidad si realiza más trabajo por ciclo. Por eso los críticos suelen hablar de las ganancias «por ciclo» de una generación a otra.

Las CPU modernas ajustan constantemente su frecuencia en tiempo real para equilibrar la velocidad, el consumo de energía y la temperatura. Los sistemas operativos y el firmware utilizan estados de rendimiento («P-states») definidos por el estándar ACPI para aumentar o reducir la velocidad de la CPU según sea necesario. En los ordenadores portátiles, los fabricantes pueden establecer límites de energía más estrictos, por lo que las velocidades sostenidas pueden ser inferiores a las de los ordenadores de sobremesa.

Por lo general, las frecuencias más altas ayudan especialmente en tareas que dependen de uno o varios núcleos rápidos (muchos juegos, algunas aplicaciones creativas). Pero aumentar la frecuencia también aumenta el consumo de energía y el calor, lo que puede provocar ruido del ventilador, ralentización térmica o una reducción de la duración del impulso si el sistema de refrigeración no puede seguir el ritmo. Por eso, el comportamiento de la base/impulso y la refrigeración general de la plataforma son tan importantes como los GHz que aparecen en los titulares.

• Procesos pesados de un solo subproceso (por ejemplo, muchos juegos, herramientas con subprocesos ligeros): busque relojes con gran potencia y un alto rendimiento por núcleo.
• Multiproceso pesado (por ejemplo, renderización 3D, compilación de código, codificación de vídeo): busca más núcleos y buenas frecuencias en todos los núcleos bajo carga sostenida.

En cualquier caso, los relojes y los núcleos funcionan juntos; las mayores ganancias provienen del equilibrio entre ambos.

• Windows: Abra el Administrador de tareas → Rendimiento → CPU para ver la velocidad actual y la «velocidad base» indicada por la CPU.
• Linux: lscpu muestra información sobre el modelo; watch -n1 «cat /proc/cpuinfo | grep MHz | head -n1» muestra los MHz por núcleo en tiempo real.
• macOS: El Monitor de actividad no muestra la frecuencia directamente; los monitores de terceros (por ejemplo, iStat Menus) o powermetrics (Terminal) sí pueden hacerlo.

Si tu velocidad en tiempo real está por debajo del aumento especificado, suele ser normal, ya que el aumento es oportunista y depende de la carga de trabajo, los límites de potencia y la temperatura.

Sí, dentro de ciertos límites:

• El overclocking (aumentar la frecuencia, a veces el voltaje) puede mejorar el rendimiento, pero añade calor y puede reducir la estabilidad o la cobertura de la garantía.
• Tecnologías de aceleración automática: Intel Turbo Boost y AMD Precision Boost ya intentan maximizar automáticamente la velocidad del reloj cuando es seguro hacerlo.
• El undervolting/underclocking puede reducir las temperaturas y el ruido con una pérdida mínima de rendimiento para tareas ligeras.

La compatibilidad depende del modelo de CPU, la placa base y el refrigerador; muchos chips móviles y componentes de escritorio que no son «K» ni «X» ofrecen poco o ningún margen más allá de su potencia integrada.

• Juegos: Opta por un aumento elevado de un solo núcleo y 6-8+ núcleos modernos; verás ganancias reales gracias al potente rendimiento por núcleo, en lugar de perseguir los GHz más altos anunciados.
  
• Creación de contenido: favorece más núcleos con frecuencias sólidas y sostenidas (en todos los núcleos); el impulso sigue ayudando a una interfaz de usuario ágil y a cargas de trabajo mixtas.
  
• Uso diario: cualquier CPU reciente con Dynamic Boost mantendrá la capacidad de respuesta; prioriza la refrigeración silenciosa y la eficiencia.