Superando os Limites da Velocidade em seu PC

INTRODUÇÃO

            Acompanhando o desenvolvimento dos PCs sabemos que periodicamente os fabricantes lançam produtos evoluídos e mais rápidos. Atualmente as pessoas adquiriram o justo hábito de usar cada vez mais programas abertos simultaneamente. Além disso, existem vários programas que estão lá, sendo executados sem que saibamos (antivírus, antispam, controle de impressora, mensageiros instantâneos, etc). Tudo isso consumindo velocidade de seu computador. Por isso a busca por máquinas cada dia mais velozes. Porém motivos principalmente de engenharia têm impedido a escalada da velocidade dos computadores. A maneira mais simples de medir esta velocidade é um número chamado “Gigahertz” (abrevia-se Ghz). Um computador de 3 Ghz é capaz de efetuar 3 Bilhões de operações por segundo. Entenda “operação” como uma tarefa muito básica executada (uma tarefa simples exige milhares destas operações para ser executada). Grosso modo, um computador com mais Ghz é mais rápido que outro com menos Ghz, embora isso esteja mudando.

            Os problemas para construir um processador mais rápido são vários. Um dos mais críticos é o calor. Quanto mais rápido mais quente e maior o consumo de energia. Tanto que unidades experimentais foram feitas rodando a 5 Ghz (!!!) mas com sistema de refrigeração altamente complexo baseado em nitrogênio líquido (a temperatura de 196 negativos). Neste caso o sistema de refrigeração é maior e muito mais caro que o próprio computador, ou seja, inviável comercialmente.

            Como então saciar a sede de usuários, programas vorazes e servidores sobrecarregados? Os fabricantes começaram há algum tempo buscar outras técnicas para melhorar o desempenho de seus processadores. Buscando desde materiais diferente, miniaturização, até construções elaboradas, têm conseguido extrair mais desempenho dos mesmos Ghz, tanto que processadores de 3 Ghz de hoje são mais rápidos que os de dois anos atrás. Mas isso ainda não era o bastante.

            Com criatividade e engenhosidade os fabricantes desenvolveram dois caminhos diferentes para permitir o aumento da velocidade dos PCs. Um dos caminhos foi possível pela grande miniaturização dos chips. Porque não colocar dois processadores no lugar onde antes havia somente um? Este é o conceito básico da tecnologia “Dual-core”. Sem alterar os Ghz conseguimos um grande salto na performance. Algo parecido com colocar dois motores em um automóvel, mas no mesmo espaço do único motor existente hoje.

            A outra tática para melhoria é ampliar a capacidade de memória RAM que se traduz como área de trabalho efetiva do PC (com mais memória mais programas podem ser executados simultaneamente). Os PCs atuais têm limitações intrínsecas de memória de 2 a 4 Gbytes. Essa limitação se deve ao fato dos processadores atuais transportarem 32 elementos de informação por vez (bits). Essa limitação afeta fortemente usuários de programas sofisticados e vorazes consumidores de recursos, bem como os PCs corporativos (os servidores). Com a chegada dos processadores de 64 bits, essa limitação é drasticamente reduzida, como se uma rodovia de 2 pistas tivesse sido ampliada para 4 pistas, dessa forma um número muito maior de carros pode trafegar pela mesma rodovia e mais rapidamente.


O mundo dos 64 bits – a autopista da informação

            Para começar entender os “64 bits”, uma boa comparação seria como se o tanque de gasolina de seu carro tivesse seu tamanho dobrado. Você poderá realizar uma viagem mais longa, sem reabastecimento e nessa situação, por conseguinte mais rapidamente. Mas ter um tanque de gasolina com o dobro do tamanho faz você ter um sobrepeso de aproximadamente 60 quilos em seu carro, que em trajetos curtos com certeza farão seu carro ser um pouco mais lento.

            O mito sobre 64 bits diz respeito à performance. Meus programas rodarão obrigatoriamente mais rápido? Salvo o programa tenha versão específica para 64 bits e demandar muita memória, benefícios podem não ser percebidos. O mundo dos 64 bits deve ser encarado como ampliação de capacidade e não obrigatoriamente de velocidade. Com mais capacidade (memória) se executam tarefas complexas melhor.

            No caso de um programa não precisar de mais memória em relação a sua necessidade em 32 bits, em 64 bits o processador estará transportando o dobro de informações a cada operação (64 contra 32) com uma perda aproximada de 5% (segundo a Intel). Se o tipo de programa usado for um editor de vídeo, um CAD sofisticado, um grande banco de dados ou um servidor de correio, que sofriam com o limite de 2 Gbytes, pode ser obtido um ganho dramático de performance que pode chegar a 70% ou mais.

            Comprando uma máquina 64 bits hoje pode ser usado o Windows XP habitual (32 bits), sem perda de velocidade. Mas já estará pronto para a nova geração. Este é um grande mérito dessa arquitetura. Proveito máximo se obterá com o sistema operacional também de 64 bits. O Windows XP 64 bem como a versão Server estão bem próximas de serem lançadas.
Mudança semelhante já ocorreu quando passamos de 16 para 32 bits em 1986. Os fabricantes AMD e Intel já têm processadores de 64 bits tendo sido a Intel pioneira nos 64 bits para servidores com o processador Itanium e a AMD pioneira no segmento x86 para estação de trabalho e servidores com o Opteron e Athlon XP 64. Aumentando a gama de soluções, a Intel lançou dia 29/03 o processador Xeon MP (multiprocessador) de 64 bits.


“Dual core” – dois no lugar de um

            Já existem PCs com vários processadores. Estes são usados principalmente em servidores de empresas. Há versões com 2 até 32 processadores. Os usuários finais estavam até então fora dessa evolução. Mas a tecnologia “Dual Core” tem uma diferença. Onde se vê um processador dentro do computador na verdade existem dois “motores” a empurrar o PC. Este cenário já está acontecendo, pois os principais participantes deste mercado, AMD e Intel já mostraram suas versões dual-core.

            Como aumentar a velocidade dos processadores pelo aumento da freqüência (os Ghz) não tem sido possível na proporção que os fabricantes desejam, incluir um segundo processador no chip foi a solução escolhida. A somatória de dois processadores (por isso fala-se em dois núcleos) no mesmo chip proporciona um resultado muito interessante. Segundo a Intel é obtido um ganho de cerca de 80%. A velocidade não chega a dobrar porque um tempo precisa ser gasto pelo sistema para administrar a divisão das tarefas entre os núcleos.

            Ter dois processadores no computador traz outros benefícios interessantes além de só aumentar a velocidade. Duas linhas paralelas para execução de instruções favorecem muito a operação multitarefa dentro do ambiente Windows. O sistema operacional administra a divisão das tarefas e dos inúmeros processos executados nos “bastidores” pelo próprio Windows. No caso da Intel, que já tinha a tecnologia “Hyper-threading”, que usando uma fila extra para executar as instruções simula outro processador, uma dessas máquina dual-core aparecerá como 4 processadores (dois reais e dois por causa do hyper-threading) com benefício extra de mais 10% a 25%.

            É uma tecnologia muito promissora que se apresenta em sua primeira edição e tem o mérito de trazer também para o mundo dos usuários domésticos possibilidades fascinantes. No futuro poderá haver processadores “multi-core”, que trarão 4, 8 ou mais processadores no mesmo chip. Isso aliado à compatibilidade das placas-mãe será de fato real a possibilidade de no mesmo computador seu dono poder ir trocando o chip .