Microprocessadores de 48 núcleos… O que vem depois? – Computação quântica?

A Intel produziu uma jóia com o microprocessador Nehalem. Ainda
que a arquitetura atual limite o chip a oito núcleos de processamento,
a Intel continua fazendo pesquisas e avançando no seu desenvolvimento
com ideias muito mais ambiciosas. As amostras de processadores com 48
núcleos (veja a imagem à esquerda), que algumas pessoas do setor
vislumbram como capazes de ultrapassar, algum dia, os 100 núcleos, são
absolutamente impressionantes. Há alguns anos, quando trabalhava no
desenvolvimento de grandes servidores SMP, a frequência do relógio de
núcleo único era um fator importante que ditava o desempenho
computacional. Depois, como previsto, alguns anos após o início do
século XXI, a tecnologia começou a esbarrar nas leis da
física. Aumentar a frequência do relógio deixou de ser uma opção
viável. No entanto, os problemas de expansão agora começavam a ser
resolvidos com a construção de arquiteturas de vários núcleos. Em
outras palavras, colocando vários motores de processamento em um único
circuito endereçável por software. As interconexões entre CPU e cache
ficaram menores e a computação paralela começou a se aproximar de um
produto básico. Basta introduzir software para programar essas CPUs de
vários núcleos e a computação paralela poderá obter ganhos
significativos.

Um
fato impressionante, fruto da pesquisa da Intel sobre o chip de 48
núcleos, é o consumo de energia de 125 watts, o que representa uma
média de 2,6 watts por núcleo. Esse chip de 48 núcleos também tem a
capacidade de controlar a tensão e a frequência dinamicamente por
software. Assim, o consumo de energia pode ser muito inferior a 125
watts. Lembre-se de que no início dos anos 2000, 32 microprocessadores
de um servidor SMP consumiam sozinhos aproximadamente 2 kilowatts! Em
minha opinião, os custos cada vez maiores de
energia e refrigeração
se tornarão uma barreira semelhante à das leis da física. Para obter
mais informações sobre a arquitetura de núcleo extremo, clique aqui.

Quais
são as previsões dos especialistas do setor nas áreas acadêmica e de
pesquisa para daqui a 10, 20, 30 anos ou mais? O mundo dos
semicondutores está se aproximando rapidamente dos limites da geometria
de processos. Por exemplo, a tecnologia de 45 nanômetros é tão pequena
que a espessura das camadas é medida em menos de uma dezena de
átomos. A margem de erro fica cada vez menor. A confiabilidade também é
um fator?  Sem dúvida. Assim, até onde a tecnologia poderá nos levar
uma vez que estejamos manipulando átomos individuais para produzir
silício? Nos laboratórios de pesquisa atuais, a indústria já conseguiu
manipular átomos individuais.


Uma opção seria descobrir outra variável, além da frequência do relógio
ou dos vários núcleos. Outra opção pode conter algumas esperanças
promissoras. Já ouviram falar em Computação Quântica? Todos nós da área
da Ciência da Computação podemos relacioná-la a cálculos binários,
octais, hexadecimais e decimais. Está pronto para saber a diferença
entre bits e qubits? Clique aqui.

O blog também está disponível em: http://blogs.sun.com/bobp

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