Apple A7 y su arquitectura de 64 bits pueden plantear un futuro diferente

Durante la presentación del iPhone 5S anunciado ayer en el evento organizado por Apple, la empresa de Cupertino destacó varios apartados, y uno de ellos fue la integración del nuevo procesador. El Apple A7 es el primer micro para dispositivos móviles con arquitectura de 64 bits, y eso podría suponer una gran diferencia. Aunque cuidado, porque no será el único: se acercan los ARM Cortex-A50.

Esa diferencia no obstante no será del todo inmediata, y no estará presente en todas las situaciones. Los responsables de Apple también indicaron que iOS 7 había sido trasladado también a este tipo de arquitectura, pero... ¿qué consecuencias tendrá el salto a los 64 bits del Apple A7?

Como adelantábamos, las mejoras que puede que aprecien los usuarios afectan a la fluidez y rendimiento general del sistema, pero cuidado, porque esas mejoras no serán especialmente evidentes. Sobre todo, teniendo en cuenta que el iPhone 5 ya ha demostrado comportarse de forma excelente y ofrecer una fluidez destacable en la interfaz y rendimiento del sistema y sus aplicaciones.

Apple indicó que el rendimiento del Apple A7 dobla al de su predecesor, pero en realidad la inclusión de un micro de 64 bits y de un sistema operativo de 64 bits no son suficientes para lograr ese aumento del rendimiento.

ARMv8 como base

El nuevo SoC Apple A7 está con toda probabilidad basado en la arquitectura ARMv8 --el Apple A6 se basaba en ARMv7--, un diseño de la empresa británica que apareció en 2011 y que por primera vez integraba el soporte de una arquitectura de 64 bits (llamada AARch64) y un nuevo juego de instrucciones (A64) en estos procesadores.

Ya en aquel momento desde ARM aclararon que los micros basados en esta arquitectura tardarían aproximadamente dos años en aparecer, y el Apple A7 es el primero que sigue ese diseño de referencia. Los micros ARMv8 permiten la ejecución de aplicaciones de 32 bits en un sistema operativo de 64 bits, y también dan la opción de que un sistema operativo de 32 bits esté bajo el control de un hipervisor de 64 bits, lo que abre las puertas a una virtualización más potente.

Este diseño cuenta con ese nuevo juego de instrucciones, A64, en el que contamos con 31 registros de 64 bits de propósito general, einstrucciones de 32 bits --prácticamente idénticas a las del juego de instrucciones A32-- que, eso sí, tienen una ventaja importante: pueden tomar argumentos tanto de 32 como de 64 bits.

Ventajas a la vista

La primera ventaja fundamental de la que se habla en procesadores de 64 bits es ya clásica: el aumento del espacio de direcciones de memoria que podremos utilizar. Con sistemas de 32 bits el límite teórico de memoria se sitúa en los 4 GB (aunque es posible superar ese límite, algo que por ejemplo demuestran los núcleos Linux con soporte PAE), mientras que con sistemas de 64 bits ese límite aumenta a los 16 exabytes de memoria.

Por supuesto, ese cambio no parece ser demasiado relevante para dispositivos móviles en la actualidad. Apple no ha indicado la cantidad de RAM disponible en los iPhone 5S, pero por ejemplo en el iPhone 5 esa cantidad era 1 GB, y es complicado que haya ido más allá de los 2 GB. Ningún dispositivo móvil ha llegado aún a los 4 GB direccionables con arquitecturas de 32 bits, de modo que en este sentido parece que los fabricantes aún tienen margen de maniobra.

Y sin embargo, esa primera opción plantea muchas posibilidades. Pero nos estamos adelantando.

La segunda gran ventaja de esta arquitectura es el uso de registros de 64 bits, pero de nuevo nos encontramos con que la inmensa mayoría de las aplicaciones y juegos que aparecerán a corto plazo (y las que ya existen actualmente) hacen uso de registros de 32 bits.

Los desarrolladores serán los encargados de aprovechar esa ventaja, pero habrá que ver si realmente lo hacen. Esta arquitectura permite manejar instrucciones con argumentos de 64 bits que lógicamente se procesarán más rápido que las mismas instrucciones con argumentos de 32 bits: en lugar de dividir instrucciones con argumentos de gran tamaño, esos registros de 64 bits pueden manejarlas de golpe, normalmente en un ciclo de reloj.

Esto es importante para reducir el tiempo invertido en las transacciones de memoria. Menos ciclos, menos consumo energético, y mejor rendimiento... siempre y cuando la aplicación o juego que estemos usando realmente utilice de forma masiva este juego de instrucciones y los registros de 64 bits. Veremos si Apple trata de impulsar ese tipo de desarrollos, que parecen tener especial relevancia en el campo de los juegos móviles, las aplicaciones multimedia y el campo de la seguridad (soporta nuevas instrucciones de cifrado que cubren los algoritmos AES y SHA-1/SHA-256).

Todos estos cambios y ventajas de la arquitectura de 64 bits son relevantes, pero en principio los usuarios no tendrían por qué notar una diferencia realmente apreciable en muchos apartados, sobre todo en lo que respecta a la interfaz y a un sistema operativo y aplicaciones que ya con los Apple A5 y Apple A6 demostraron ir realmente fluidos. De hecho, ese soporte de 64 bits es una característica a bajo nivel para los desarrolladores que pasará completamente desapercibida al usuario.

Pensando en el futuro

Apple anunciaba en su rueda de prensa que los nuevos iPhone 5S eran los teléfonos con más visión de futuro de la historia. Quizás no se refirieran a los teléfonos en sí, sino más bien a sus nuevos procesadores.

Ya he mencionado anteriormente en Xataka las posibilidades que la convergencia entre móvil y PC pueden ofrecer a medio plazo a los usuarios. Apple podría haber dado un paso fundamental en esa fusión con el lanzamiento de estos procesadores.

¿Por qué? Porque los Apple A7 podrían ser los primeros candidatos para formar parte de un teórico MacBook "modesto". De hecho, el soporte de 64 bits en los ARMv8 no parece en absoluto dirigida a dispositivos móviles, sino más bien a servidores eficientes --el uso de micros ARM en este tipo de implantaciones está cada vez más de moda-- que puedan por fin acceder a las ventajas de una arquitectura de 64 bits.

Esas ventajas son extrapolables --en menor medida, pero extrapolables al fin y al cabo-- a la informática de escritorio. De momento los equipos de sobremesa parecen menos adecuados para dar el salto, pero estamos viendo cómo los tablets cada vez aspiran más a convertirse en portátiles, y los portátiles en tablets.

Apple puede estar valorando esa opción, y ya hubo rumores en el pasado de un posible MacBook Air basado en un procesador ARM y que podría funcionar con una versión de OS X compilada para ARM --también hubo indicios de la existencia de tal edición-- y no para arquitecturas x86/x64, la única en la que oficialmente funcionan las últimas versiones del sistema operativo OS X de Apple.

Esa posibilidad se torna ahora más coherente que nunca. Probablemente no veamos nada al respecto a corto plazo, pero puede que en 2014 Apple, que comienza a necesitar reinventarse, nos dé alguna sorpresa al respecto. Este parece un buen primer paso.

Nota: En este artículo ha colaborado también Pablo Espeso, editor senior en Xataka

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