quinta-feira, 15 de outubro de 2015

SUTILEZAS DO “CÉREBRO DO COMPUTADOR”... (FINAL)

A RAÇA HUMANA É UMA EXPERIÊNCIA QUE NÃO DEU CERTO.

Como eu antecipei no post anterior, nem tudo são flores nos jardins dos processadores. É fato que a evolução da nanotecnologia vem propiciando uma redução expressiva no tamanho dos transistores e, consequentemente, um aumento bastante significativo na densidade dos chips. Todavia, bilhões de nanoscópicos interruptores abrindo e fechando (bilhões de vezes por segundo) dentro de uma pastilha de silício (menor do que um selo postal) geram uma quantidade monstruosa de calor, que, combinada com outras limitações físicas cujo detalhamento foge ao escopo desta postagem, tem obrigado os fabricantes de microchips a buscar alternativas para aumentar o poder de processamento de seus produtos sem elevar ainda mais sua frequência de operação.

Observação: A Intel levou 30 anos para quebrar a barreira do gigahertz, mas precisou de apenas 30 meses para triplicar essa velocidade. E se não fosse pelos “probleminhas” mencionados no parágrafo anterior, é provável que seus processadores já estivessem operando na casa das dezenas de gigahertz. No entanto, a coisa empacou em torno dos 3,5 GHz, embora testes realizados com o chip Intel Core i7-3770K, por exemplo, demonstram que ele é capaz de suportar um overclock de 100% (o que eleva sua frequência de operação a mais de 7 GHz!). E falando na Intel, parece que ela saiu vitoriosa da batalha que travou durante anos contra sua arqui-rival: hoje, a empresa encabeça a lista dos 20 maiores fabricantes de chips do mundo, enquanto a AMD aparece em 11º lugar. 

Voltando à vaca fria, diversos aprimoramentos tiveram enorme impacto no desempenho e na maneira como as CPUs passaram a decodificar e processar as instruções. Um bom exemplo é tecnologia Hiper-Threading, desenvolvida pela Intel lá pela virada do século, que leva um único processador físico a operar como dois processadores lógicos, cada qual com seu controlador de interrupção programável e conjunto de registradores, e proporciona ganhos de performance de até 30% (o XEON, voltado ao mercado de servidores, foi o primeiro modelo a se valer dessa tecnologia). Mais adiante, vieram os chips duais – como o Pentium D Core 2 Duo, por exemplo –, seguidos pelos multicoreCore 2 Quad, Core i3, i5 e i7, da Intel, e Athlon X2 e Phenon, da AMD, também por exemplo.

Observação: De certa forma, esses lançamentos acabaram complicando a vida dos usuários, que não sabiam se deviam escolher um chip de 2 núcleos rodando a 3 GHz ou um de quatro núcleos a 2,4 GHz, por exemplo. A resposta dependia principalmente das aplicações, até porque a maioria dos programas existentes à época não haviam sido desenvolvidos para rodar em PCs com chips multicore. E a despeito de os sistemas operacionais tentarem contornar essa limitação distribuindo as tarefas entre os vários núcleos, os resultados nem sempre eram satisfatórios. A título de paliativo, chips das primeiras gerações da família “Core i”, da Intel, eram capazes de manter apenas um núcleo funcionando, mas num regime de clock mais elevado, de maneira a proporcionar um desempenho superior ao executar programas que não tivessem sido escritos para processadores multicore (colocando a coisa de forma bastante elementar, para que os processadores de múltiplos núcleos utilizem todo o seu “poder de fogo”, os aplicativos devem ser projetados para executar as tarefas de forma paralela).

Hoje em dia, levando em conta somente modelos para desktops, a Intel disponibiliza CPUs com 4 e 6 núcleos, e a AMD, unidades de até 8 núcleos (a propósito, não deixe de ler esta postagem). Talvez em breve tenhamos modelos operando a 5 GHz ou 6 GHz, e se esse aumento na velocidade lhe parece de pouca monta, tenha em mente que os fabricantes continuarão investindo na quantidade de núcleos, em novas arquiteturas e numa redução ainda mais expressiva do tamanho dos componentes.

Observação: Em teoria, a adoção de materiais condutores que oferecessem resistência próxima de zero permitiria elevar a frequência dos chips a patamares inimagináveis - na casa do zetahertz, que, dando por corretos os cálculos do www.converter-unidades.info, corresponde a 1.000.000.000.000 de Gigahertz – levando a transferência de dados a uma velocidade próxima à da luz.  

Resumo da ópera: Se você pretende modernizar seu equipamento assim que os PCs com o Windows 10 chegarem ao mercado (e não tencionar economizar uns trocados optando por um chip da AMD), assegure-se de que a nova máquina traga um processador “Intel Core” (i3, i5 ou 17) de quinta geração. Ou então espere um pouco mais; com alguma sorte (e um bocado de paciência), você acabará levando para casa um computador quântico. Mas isso já é outra história e fica para outra vez.

Abraços a todos e até a próxima.
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