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FUTURO EN LA NAVEGACION
AUTOMOTRIZ
Realizado por:
Andrés Felipe Otálora
NAVEGACION AUTOMOTRIZ
Sistemas de 64bits, multinúcleo y ¿las autopistas?
En el mundo de la computación oímos hablar de la velocidad de los procesadores
(frecuencia), de sistemas de 32bits, 64bits; de sistemas multinúcleo, etc. Pero en realidad
qué quiere decir todo esto. Cómo se relacionan entre sí. Mucha gente hasta cree que si
tienen más núcleos van a duplicar su sistema de 64bits a 128bits, a 256bits, etc. Desde
luego nada más falso que eso. Haciendo una analogía para entender primero lo de los
64bits. Es como si tuviéramos una autopista con cuatro carriles donde los coches corren
digamos 100km/h. Supongamos que esos 4 carriles representan los bits, los 32bits.
Un sistema de 64bits equivaldría a tener la autopista con 8 carriles, aunque los
automóviles seguirían corriendo a la misma velocidad, pero habría un aumento del flujo de
autos, en nuestro caso sería más flujo de información.
Ahora, aumentar el número de núcleos es como si creáramos más autopistas pero el
número de carriles sería igual (8 carriles por autopista). Es decir, son parámetros
diferentes. Lo mismo pasaría con la velocidad, no cambiaría. Para cambiar la velocidad
eso ya correspondería a la frecuencia de cada núcleo.
Alrededor de 1994 se hizo la transición entre los 16 y 32 bits (se pasó de 2 a 4 carriles
siguiendo con nuestro ejemplo). Hoy después de más de 10 años, 2007, estamos en la
transición de los 32 a los 64 bits (de 4 a 8 carriles). En este tiempo hemos notado que la
guerra entre los procesadores era por alcanzar las frecuencias más altas (la velocidad
más alta de los coches en la autopista). Sin embargo se han topado con dificultades para
alcanzar velocidades cada vez mayores que se estancó esto (siguiendo nuestra analogía
en Aportatips, los coches se desbocaban o se incendiaban de tan rápido que iban). De ahí
la caída de Intel con sus últimas Pentium. No podía mantener la Ley de Moore (de
duplicar el rendimiento cada dos años aproximadamente) a la que nos tenía tan
acostumbrados sin cambiar el enfoque. Cosa que AMD aprovechó.
Así que la solución fue buscar otros caminos como hacer más autopistas. Así que ahora
pues entramos en esa nueva era, de aumentar principalmente el número de núcleos (las
autopistas) más que los otros parámetros, claro, sin descuidarlos pues se siguen
mejorando pero no al ritmo como seguramente será lo de los núcleos.
Microprocesador
El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más
complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele asociar por
analogía como el «cerebro» de un computador. Es uncircuito integrado constituido por
millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de
procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
Es el encargado de ejecutar los programas; desde el sistema operativo hasta
las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo
nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicassimples, tales
como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros,
una unidad de control, unaunidad aritmético lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma
flotante(conocida antiguamente como «co-procesador matemático»).
El microprocesador está conectado, generalmente, mediante un zócalo específico a
la placa base de la computadora. Normalmente, para su correcto y estable
funcionamiento, se le adosa un sistema de refrigeración, que consta de un disipador de
calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre oaluminio, y
de uno o más ventiladores que fuerzan la expulsión del calor absorbido por el disipador;
entre éste último y la cápsula del microprocesador suele colocarse pasta térmica para
mejorar la conductividad térmica.
Existen otros métodos más eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de células
peltier para refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente
para aplicaciones especiales, tales como en las prácticas de overclocking.
La medición del rendimiento de un microprocesador es una tarea compleja, dado que
existen diferentes tipos de "cargas" que pueden ser procesadas con diferente efectividad
por procesadores de la misma gama. Una métrica del rendimiento es la frecuencia de
reloj que permite comparar procesadores con núcleos de la misma familia, siendo este un
indicador muy limitado dada la gran variedad de diseños con los cuales se comercializan
los procesadores de una misma marca y referencia. Un sistema informático de alto
rendimiento puede estar equipado con varios microprocesadores trabajando en paralelo, y
un microprocesador puede, a su vez, estar constituido por varios núcleos físicos o lógicos.
Un núcleo físico se refiere a una porción interna del microprocesador cuasi-independiente
que realiza todas las actividades de una CPU solitaria, un núcleo lógico es la simulación
de un núcleo físico a fin de repartir de manera más eficiente el procesamiento. Existe una
tendencia de integrar el mayor número de elementos dentro del propio procesador,
aumentando así su eficiencia energética y la miniaturización. Entre los elementos
integrados están las unidades de punto flotante, controladores de la memoria RAM,
controladores de buses y procesadores dedicados de video.
Rendimiento
El rendimiento del procesador puede ser medido de distintas maneras, hasta hace pocos
años se creía que la frecuencia de reloj era una medida precisa, pero ese mito, conocido
como «mito de los megahertzios» se ha visto desvirtuado por el hecho de que los
procesadores no han requerido frecuencias más altas para aumentar su potencia de
cómputo.
Durante los últimos años esa frecuencia se ha mantenido en el rango de los 1,5 GHz a
4 GHz, dando como resultado procesadores con capacidades de proceso mayores
comparados con los primeros que alcanzaron esos valores. Además la tendencia es a
incorporar más núcleos dentro de un mismo encapsulado para aumentar el rendimiento
por medio de una computación paralela, de manera que la velocidad de reloj es un
indicador menos fiable aún. De todas maneras, una forma fiable de medir la potencia de
un procesador es mediante la obtención de las Instrucciones por ciclo
Medir el rendimiento con la frecuencia es válido únicamente entre procesadores con
arquitecturas muy similares o iguales, de manera que su funcionamiento interno sea el
mismo: en ese caso la frecuencia es un índice de comparación válido. Dentro de una
familia de procesadores es común encontrar distintas opciones en cuanto a frecuencias
de reloj, debido a que no todos los chips de silicio tienen los mismos límites de
funcionamiento: son probados a distintas frecuencias, hasta que muestran signos de
inestabilidad, entonces se clasifican de acuerdo al resultado de las pruebas.
Esto se podría reducir en que los procesadores son fabricados por lotes con diferentes
estructuras internas atendidendo a gamas y extras como podría ser una memoria caché
de diferente tamaño, aunque no siempre es así y las gamas altas difieren muchísimo más
de las bajas que simplemente de su memoria caché. Después de obtener los lotes según
su gama, se someten a procesos en un banco de pruebas, y según su soporte a las
temperaturas o que vaya mostrando signos de inestabilidad, se le adjudica una
frecuencia, con la que vendrá programado de serie, pero con prácticas de overclock se le
puede incrementar
La capacidad de un procesador depende fuertemente de los componentes restantes del
sistema, sobre todo del chipset, de la memoria RAM y del software. Pero obviando esas
características puede tenerse una medida aproximada del rendimiento de un procesador
por medio de indicadores como la cantidad de operaciones de coma flotante por unidad
de tiempo FLOPS, o la cantidad de instrucciones por unidad de tiempo MIPS. Una medida
exacta del rendimiento de un procesador o de un sistema, es muy complicada debido a
los múltiples factores involucrados en la computación de un problema, por lo general las
pruebas no son concluyentes entre sistemas de la misma generación.
EQUIPAMIENTO DE AUTOMOVILES CON PROCESADORES
Aprovechando el marco de Consumer Electronics Show (CES) el fabricante de
microprocesadores de alto desempeño para desplegar gráficos, Nvidia, anunció una
alianza con la compañía automotriz BMW para incluir sus chips en todos los modelos de
nueva generación.
Dicha alianza permitirá que BMW integre los procesadores de Nvidia en el sistema iDrive
que muestra en una pantalla reportes sobre la ejecución de diversas funciones del
automóvil. De esta manera, iDrive desplegará mejores gráficos con modelos detallados
del terreno, objetos visuales de alta resolución, reporte de tráfico en tiempo real e
información de navegación.
De acuerdo con Nvidia, el uso de su GPU en el sistema de BMW servirá para mejorar la
interfaz de gráficos y contar con un tiempo de respuesta más rápido. Esto brindará al
usuario mayor seguridad al tomar una decisión al volante, asegura la compañía.
Dichas innovaciones estarán disponibles para la Serie 7, Serie 5, Serie 3, línea Mini
Cooper y la Serie-X de vehículos deportivos, aseguraron.
En la actualidad el iDrive de BMW permite al usuario controlar distintos tipos de funciones
a través de un reducido número de botones colocados alrededor y en el volante. Teniendo
control sobre limpiaparabrisas, iluminación, sonido, comunicación, dirección de velocidad
y navegación.
Un segundo control ubicado en la parte trasera del auto permite a los pasajeros utilizar el
entretenimiento multimedia y sistemas de navegación.
Audi se potenciará con procesadores Nvidia
Automóviles del fabricante alemán incorporarán en 2013 tecnología utilizada en tabletas y
smartphones. El acuerdo fue presentado en la feria de mayor renombre en el calendario
geek.
NVidia presentó en CES 2012, la feria de tecnología que se desarrolla en Las Vegas, un
acuerdo con Audi gracias al cual toda la gama de vehículos de la casa germana
incorporará a partir de 2013 el procesador Tegra 3, motor informático que potenciará el
rendimiento de las computadoras en ellos integradas.
Según afirma el desarrollador, la integración del procesador con los sistemas de
información del vehículo proveerá a los usuarios gráficos más realistas en los paneles de
navegación, brindará datos en forma más dinámica y, consecuentemente, añadirá
seguridad a la conducción.
Tegra 3 es un procesador que incorpora una CPU ARM de cuatro núcleos, además de
motores dedicados al despliegue de audios, imágenes y videos. Posee un desarrollo que
apunta a la eficiencia en términos energéticos, el cual permite desplegar procesos
rápidos, estableciendo menores exigencias para los medios físicos. Lo utilizan equipos de
compañías como Asus, Lenovo y Acer, entre otras.
Intel quiere procesadores Atom en nuestros automóviles
Intel está ampliando el mercado de sus procesadores Atom, porque ahora además de
aplicarlos en netbooks y smartphones está apuntando a los automóviles de lujo.
Esta no es la primera vez que Intel aboga por sus procesadores ante la industria
automotriz, pero esta vez Intel parece estar apuntando muy bien sus dardos al querer
integrar procesadores Atom de la serie Z5xx en soluciones y sistemas de navegación
satelital, servicios complementarios basados en geolocalización, y hasta en los sistemas
de entretenimiento que despliegan imágenes en 2D y 3D de baja complejidad y
aceleración de vídeos.
A su vez los procesadores Intel Atom podrían permitirnos disfrutar servicios y aplicaciones
similares a las que podemos obtener con un subnotebook como acceder a nuestro correo
electrónico, mensajería de texto o acceder a internet en conjunto con dispositivos de
conectividad de internet móvil, con lo que podríamos hacer cosas como leer FayerWayer
o ver un vídeo en youtube mientras estás en un embotellamiento.
Nvidia esta impulsando la innovación
LA INFORMÁTICA ES VISUAL, INCLUSO EN EL COCHE:
La computación está cada vez más visual, incluso en el coche. Los procesadores NVIDIA
ofrecen recursos cambiantes y rendimiento para transformar la información y el
entretenimiento, asistir al conductor y ofrecer un conjunto de instrumentos digitales:
> Gráficos en 3D extremadamente realistas y funciones multimedia avanzadas.
> Interfaces de usuario aceleradas con calidad excepcional.
> Alto nivel de integración que permite construir múltiples funciones en una única
plataforma.
> Hardware para el mercado automotriz.
> Conjunto completo de herramientas para construir rápidamente interfaces de usuario
atractivas.
> Bajo consumo de energía.
> Más desempeño de punto flotante.
PARA INFORMACIÓN Y ENTRETENIMIENTO:
Mapas en 3D y terrenos realistas. Interfaces de usuario rápidas y de ágil respuesta.
Reproducción fluida de video. Audio de alta calidad. Los procesadores NVIDIA mueven
los sistemas de información y entretenimiento más avanzados de la actualidad y del
futuro.
PARA CONJUNTOS DE INSTRUMENTOS DIGITALES:
Los medidores y selectores analógicos tradicionales se están volviendo digitales y exigen
los más elevados niveles de fidelidad. Al mismo tiempo, la línea entre la consola central y
el conjunto de instrumentos se está volviendo cada vez más difusa, exigiendo cada vez
más del sistema gráfico. Los recursos en 3D ultrarrealistas y la potencia de renderización
de los procesadores NVIDIA para automóviles hacen realidad los conjuntos de
instrumentos digitales fluidos, realistas y personalizables.
En todos los automóviles resulta necesario la presencia de ciertos instrumentos o señales
de control en el tablero, al alcance de la vista, que permitan al conductor mantener la
vigilancia de su funcionamiento con seguridad y cumpliendo con los reglamentos de
tránsito vigentes. Aunque es variable el modo de operar y la cantidad de estos indicadores
de un vehículo a otro en general pueden clasificarse en cuatro grupos:
-Instrumentos para el control de los índices de funcionamiento técnico del coche.
-Instrumentos para indicar los índices de circulación vial.
-Señales de alarma.
-Señales de alerta.
Instrumentos de control técnico.
Lo común es que en el tablero puedan existir los siguientes:
-Indicador de la temperatura del refrigerante del motor.
-Indicador del nivel de combustible en el depósito.
-Indicador del nivel de carga del acumulador.
-Indicador de la presión del aceite lubricante en el motor.
-Indicador de la velocidad de giro del motor.
Indicador de la presión de los neumáticos.
Instrumentos para el control vial.
Normalmente son dos los indicadores:
-Indicador de la velocidad de circulación (velocímetro).
-Indicador de la distancia recorrida (odómetro).
En algunos casos, especialmente en las máquinas de la construcción y agrícolas el
velocímetro no existe y el odómetro está sustituido por un contador de horas de trabajo
Señales de alarma
Estas señales pueden ser luminosas, sonoras o ambas, y están destinadas a mostrar
alarma en caso de fallo de alguno de los sistemas vitales para la seguridad vial o la
integridad del automóvil. Las mas común es que estas señales den la alarma cuando:
-Falle el sistema de frenos.
-Exista valor bajo o nulo de la presión de aceite del motor.
-Exista valor bajo del nivel de combustible en el depósito.
-El generador no está produciendo electricidad.
-La temperatura del motor está demasiado alta.
-Avería en el sistema de inyección de gasolina.
ASISTENCIA AL CONDUCTOR
El tremendo poder de procesamiento visual de los procesadores NVIDIA cambiará
radicalmente el modo en que la gente conduce mediante la visión computarizada y la
realidad ampliada. Las señales de tránsito, los puntos ciegos y la detección de cambio de
carril, los monitores de alerta para el conductor, el estacionamiento asistido y la visión
nocturna son todas experiencias que pueden beneficiarse de la plataforma de asistencia
al conductor que funciona con NVIDIA.
Audi ha sido un socio de estreno para NVIDIA en los últimos 5 años. Durante este tiempo
las dos compañías han conseguido algunos avances tecnológicos impresionantes en la
industria automotríz, incluyendo el primer sistema de navegación 3D del mundo con
Google Earth y una "zona de doble" sistema de entretenimiento que permite dos videos
que se muestren de forma simultánea en diferentes pantallas.
En el Consumer Electronics Show del año pasado en Las Vegas (CES 2011), el
Presidente de Audi el Sr. Rupert Stadler y CEO de NVIDIA, Jen-Hsun Huang,
demostraron un concepto de diseño para el tablero de instrumentos del futuro.
Anteriormente, en 2010, Audi y NVIDIA, destacaron la labor que las dos empresas han
estado haciendo en el área de información y entretenimiento.
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