Explicación de la tecnología Hyper-Threading

Hyper-Threading (HT) o Hyper-Threading Technology (HTT) es el nombre que Intel da a las capacidades de multitarea simultánea (SMT) de algunos de sus procesadores. Esta tecnología mejora el rendimiento duplicando algunas de las secciones no ejecutables del procesador para permitir que un único núcleo de procesador aparezca como dos procesadores lógicos para el sistema operativo.

El sistema operativo se comunica con estos dos núcleos lógicos y reparte la carga de trabajo entre ellos. Esto permite al procesador gestionar varios subprocesos al mismo tiempo, administrando los recursos para garantizar que las unidades de ejecución estén siempre ocupadas.

La tecnología Hyper-Threading ofrece varias ventajas, entre las que se incluyen una mayor eficiencia y un mejor uso de los recursos, así como un aumento muy importante del rendimiento. Intel afirma que los chips con Hyper-Threading ofrecen hasta un 30 % más de rendimiento que los que no la incorporan. No está nada mal para algo que solo añade un 5 % al silicio del chip. Si tenemos en cuenta que una nueva generación de procesadores solo suele aportar mejoras porcentuales de un dígito, no es algo desdeñable.

Sin embargo, la tecnología Hyper-Threading no está exenta de problemas. Algunas aplicaciones no solo no muestran mejoras con esta tecnología habilitada, sino que pueden presentar un rendimiento peor. También se ha demostrado que la tecnología Hyper-Threading introduce vulnerabilidades de seguridad, concretamente ataques de canal lateral, lo que ha llevado al sistema operativo OpenBSD a deshabilitarla por motivos de seguridad. También se ha afirmado que la multitarea simultánea puede consumir hasta un 46 % más de energía que los diseños tradicionales.

Intel introdujo la tecnología Hyper-Threading en 2002, inicialmente con sus procesadores Xeon destinados a estaciones de trabajo, antes de incluirla en el Pentium 4 ese mismo año. Desde entonces, la tecnología Hyper-Threading ha sido una característica de la mayoría de sus procesadores. Desde entonces, el número de núcleos de la CPU ha aumentado significativamente y, con la tecnología Hyper-Threading, esto significa que los procesadores modernos son capaces de gestionar hasta 32 subprocesos a la vez, como es el caso del Core i9-13900.

Como dijimos al principio, Hyper-Threading es el nombre comercial de Intel para el multithreading simultáneo (SMT), pero obviamente AMD no se iba a quedar de brazos cruzados mientras Intel jugaba con hasta un 30 % de rendimiento libre. Así que, aunque AMD nunca utilizaría la marca Hyper-Threading, sí adoptó la SMT con sus primeros procesadores Zen y lleva beneficiándose de esta tecnología desde entonces. AMD también ha seguido aumentando el número de núcleos y, al igual que Intel, con procesadores como el Ryzen 9 9950x, sus chips de gama alta para ordenadores de sobremesa son capaces de gestionar hasta 32 subprocesos a la vez.

Si todo esto pinta un panorama optimista sobre el estado de la tecnología Hyper-Threading, quizá le sorprenda descubrir que la tecnología de duplicación de CPU de Intel no figura en la lista de características de sus procesadores más recientes. Por ejemplo, el Core Ultra 9 285K, recientemente lanzado por Intel, tiene ocho núcleos de rendimiento y 16 núcleos eficientes, sin rastro de hiperprocesamiento en ninguno de los dos tipos. Esto apunta a un cambio en el diseño de los procesadores, ya que se consideró que el hiperprocesamiento simplemente no ofrece los mismos resultados que antes con estos nuevos procesadores «híbridos».

Intel pasó a un diseño híbrido con sus procesadores Core de 12.ª generación. Se trata de CPU que cuentan con núcleos de rendimiento y eficiencia, imitando el enfoque big.LITTLE que ARM logró con sus procesadores. Básicamente, hay dos tipos de núcleos dentro del chip que se pueden utilizar para diferentes cargas de trabajo con el fin de ofrecer una mayor eficiencia en comparación con los diseños de CPU anteriores. Inicialmente, Intel seguía admitiendo la tecnología Hyper-Threading en los núcleos de rendimiento, pero la abandonó en la última generación, optando en su lugar por duplicar el número de núcleos eficientes.

AMD no parece tener prisa por seguir los pasos de Intel y producir un diseño híbrido completo, sino que se centra en su tecnología de caché X3D para obtener una ventaja en cuanto al rendimiento. Así que la multitarea simultánea seguirá con nosotros durante un tiempo, aunque quizá no con la etiqueta de «hiperprocesamiento».