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O Futuro acelerado: Multicore chega ao Mainstream Computação levada ao extremo

DESTAQUES

• Novo processador “Near Threshold Voltage” criado pela Intel Labs desafia status quo do sistema
informático através da arquitectura CPU experimental Intel Classe Pentium®, possibilitando a uma
eficiência energética 5 vezes superior e a capacidade de se executar alimentando-se unicamente de
uma célula fotovoltaica do tamanho de um selo de correio.
• A Intel Labs lançou para a comunidade do software de código aberto, um motor “Parallel JS” que
permite à JavaScript™ a capacidade de executar dados em paralelo, no sentido de acelerar até
cerca de 8 vezes serviços de em navegadores Web, tais como a computação visual, criptografia e
jogos a 3D.
• A Intel Labs revelou o Hybrid Memory Cube que oferece uma eficiência energética 7 vezes superior
que a actual memória DDR3, juntamente com as maiores taxas de dados jamais observadas num
único dispositivo DRAM.
Justin Rattner, Director Técnico da Intel, destacou o impacto acelerado da computação multicore e manycore, alargados para além da computação de alto desempenho com programadores
capacitados para resolver problemas informáticos diários quer ao nível de clientes, quer ao nível de
servidores.

INTEL DEVELOPER FORUM, San Francisco, 15 de Setembro, 2011 – Citando como
exemplos o impacto da computação multi e manycore ao nível do mainstream e os novos
desenvolvimentos em computação de escala extrema, Justin Rattner, Director Técnico da Intel,
disse ao público do Intel Developer Forum que o futuro da computação está a ser acelerado.
“Desde 2006 que a Intel e a comunidade de programadores de arquitecturas informáticas
têm trabalhado em parceria para desenvolver o potencial da computação multi e manycore,
acelerando o seu impacto para além da computação de alto desempenho, no sentido de resolver

diversos problemas computacionais quotidianos em clientes e servidores”, afirmou Rattner
durante o seu terceiro dia de apresentação em São Francisco. “O que demonstrámos hoje apenas
mostra a superfície do que será possível fazer no futuro com os sistemas manycore e computação
de escala extrema”.

Computação Levada ao Extremo
A Intel continua a levar a tecnologia para além dos limites actuais, esperando pelos
próximos grandes saltos que levarão a computação a outros níveis de desempenho com um
consumo energético muito menor do que é possível alcançar actualmente. Como exemplo,
Rattner demonstrou um Near-Threshold Voltage Processor, que utiliza novos circuitos de ultra-
baixa tensão que reduzem drasticamente o consumo energético ao funcionar perto do limite
de funcionamento, ou voltagem de activação, dos transístores. Este conceito CPU é executado
rapidamente quando se torna necessário, mas também pode diminuir a energia para menos de 10
milliwatts quando a a carga de trabalho é baixa diminui o suficiente para continuar a funcionar
como para poder ser alimentado apenas por uma célula fotovoltaica do tamanho de um selo
de correio. Enquanto o chip não entrar em produção, os resultados desta investigação podem
levar à integração de circuitos escaláveis de voltagem ultrabaixos ao longo de uma ampla gama
de produtos futuros, reduzindo o consumo energético até 5 vezes ou mais e alargando a gama
variada de dispositivos de computação capazes de estarem sempre ligados. Tecnologias como
esta vão ao encontro do objectivo da Intel Labs de reduzir o consumo energético por computação
entre 100 a 1000 vezes para aplicações que vão desde o processamento massivo de dados de um
extremo do espectro, a produtos de bolso de vários TeraFLOPS.
O Hybrid Memory Cube uma ideia DRAM desenvolvido pela Micron* em parceria
com a Intel, demonstra uma nova abordagem no design de memórias ao oferecer melhoria na
eficiência energética 7 vezes superior, em comparação com as actuais memórias DDR3. O
Hybrid Memory Cube utiliza uma configuração de chips de memória empilhada, formando
um “cubo” compacto, e utiliza um interface de memória novo e altamente eficiente, o que lhe
permite fixar um novo recorde de energia consumida por cada bit transferido, enquanto suporta
taxas de dados de um bilião de bits por segundo. Este programa experimental pode levar a
melhorias significativas em servidores optimizados para a computação em nuvem, bem como
ultrabooks, televisões, tablets e smartphones.

Diversas Utilizações do Multicore
O mullticore, que conta com mais de um mecanismo de processamento num único chip,
tornou-se no método utilizado mais habitual para aumentar o desempenho, mantendo um baixo
consumo energético. Por outro lado, o manycore é mais uma perspectiva de design, uma vez que
ao invés de adicionar gradualmente núcleos seguindo um enfoque tradicional, está a reinventar o
design do chip baseado na premissa de que o aumento do número de núcleos é a nova estratégia
prioritária.
Rattner destacou que o progresso da computação multicore tem vindo a ser notado desde
que introduziu o primeiro processador dualcore da Intel no IDF, há cinco anos atrás. Os

processadores multi e manycore da Intel incluem, actualmente, uma miríade de aplicações
importantes em vários sectores industriais, incluindo novas utilizações que surgem no frenético
campo da computação para elevadas quantidades de núcleos
Rattner descreve algumas das mais actuais aplicações desta tecnologia, juntamente com
as ferramentas de software e técnicas de programação que permitem que os programadores
aproveitem a energia da computação multi e manycore em várias áreas chave, incluindo:

•Aplicações Web mais rápidas: Estender o JavaScript™ com características de
programação de dados paralelos e usar o motor experimental de código aberto Parallel JS
do Intel Labs, lançado recente, para permitir uma nova classe de aplicações baseadas em
navegadores de internet para domínios como a edição de fotografia e vídeo, simulação de
física e jogos 3D para computadores portáteis e de secretária, incluindo Ultrabooks™.

•Serviços de Nuvem mais rápidos: Melhorias de ponta em solicitações realizadas por
segundo para aplicações de memória em cache utilizando as capacidades do multicore
da 2ª Geração de microprocessadores Intel® Core™ da Intel, de forma a permitir que os
Webs mais importantes do mundo da Internet melhorem a sua capacidade de resposta em
aplicações Web e minimizem o tempo de espera para dados de importância crítica.

•Melhorias na Segurança nos computadores de clientes: Serviços de criptografia
paralela e reconhecimento facial que permitam melhorar a segurança em Ultrabooks e
notebooks tradicionais, bem como em computadores pessoais, ao aproveitar ao máximo
toda a arquitectura e os núcleos gráficos da segunda geração de microprocessadores
Intel® Core.™

•Menor custo de infra-estruturas sem fios: Programas experimentais em colaboração
com a China Mobile para substituir o sistema de hardware baseado em estações e
antenas de telemóveis que são caros e requerem ser desenhados à medida. Estes seriam
substituídos por uma alternativa baseada num software para PC totalmente programável e
mais económico.

•Ciência ao mais alto nível: Desvendar os mistérios do universo através da utilização
de clusters de processadores multicore da Intel no CERN* para melhorar bastante o
desempenho das suas aplicações de física de alta energia e que se poderá adaptar o seu
código para a próxima família de produtos baseados na arquitectura Many Integrated
Core (MIC) da Intel.