Algumas considerações finais acerca da importância da introdução no mercado destes novos processadores.

__O que torna afinal este lançamento da Advanced Micro Devices (AMD) tão importante para o mundo da computação? __Qual a sua importância no mercado moderno, num clima económico onde o capital para investimento em tecnologia já não abunda como nos meados e finais da última década do século transacto, e se verifica cada vez mais uma saturação do mercado informático doméstico - especialmente agravada pelo facto de a maioria dos utilizadores de hoje em dia não necessitar do poder computacional oferecido pelos últimos produtos para poder consultar o seu email, navegar na Web, e processar alguns documentos?

A posição da Intel também não ajuda nada os planos da AMD para o Opteron. A Intel afirma que hoje em dia, excepto para grandes servidores de datacenters, sistemas de bases de dados ou renderfarms, não existe necessidade de mais de 4Gbytes de memória física. Algo reminiscente da velha afirmação do sr. William Gates aquando dos tempos do ido DOS: "640Kb de memória é mais do que suficiente" (aparentemente esta afirmação não foi na realidade feita por Bill Gates, mas nos anais da História o seu nome ficou ligado a ela). Há já muitos criadores de produtos multimédia que afirmam que 4Gbytes de memória é manifestamente insuficiente. Será apenas uma manobra de F.U.D¹ da Intel? Ou não haverá de facto procura para este tipo de produto para já, especialmente para a versão "doméstica" do Opteron, o Athlon64?

¹Fear, Uncertainty, Doubt - medo, incerteza e dúvida: uma manobra de marketing clássica no mundo informático em que, ao invés de uma empresa promover os seus próprios produtos, lança rumores não específicos acerca, por exemplo, da qualidade, compatibilidade, etc., dos produtos da concorrência, criando um sentimento de desconfiança no consumidor, inibindo a escolha deste pelos produtos da concorrência.

Numa resposta a uma discussão recente no site Web Slashdot.org acerca de uma afirmação da Intel (de que os consumidores não iriam necessitar de computação de 64 bits antes do final da década), Tim Sweeny, um programador de topo da empresa Epic Games (responsável, entre outros, pelos jogos da série Unreal), teceu os seguintes comentários:

__«Atingimos os limites dos 2 GBytes de memória do Windows numa base diária com as nossas ferramentas de desenvolvimento de conteúdos e pré-processamento de próxima geração.
__Compraríamos CPU's de 64 bits com uma boa relação qualidade/preço e retro-compatíveis se estivessem disponíveis hoje em dia. Necessitamos deles hoje. Aparentemente vamos tê-los em Abril.
__Qualquer afirmação de que "4 GBytes é suficiente" ou de que extensões de address windowing² são uma solução viável são simplesmente loucas. Será que as pessoas pensam mesmo que os programadores vão readoptar tecnologia de bank-swapping do início dos anos 1990?
__Muitas das motherboards dos Opterons suportam 16 slots DIMM³; é possível preenchê-las com 8 Gbytes de RAM por $800 com os preços de hoje em dia. Esta plataforma vai ser uma benção divina para qualquer utilizador de aplicações sérias de workstations. Vai bater as outras plataformas de estações de trabalho de 64 bits (SPARC/PA-RISC/Itanium) no preço e na performance por um factor de 4 vezes ou mais. Os dias dos CPU's para estações de trabalho e servidores por $4000 e mais terminaram, e os dos CPU's de $1000 estão contados.
__Em relação a uma"distante" compatibilidade de aplicações, estamos a correr a distribuição de 64 bits de SuSE Linux num "Hammer" há mais de 3 meses. Vamos lançar a versão de 64 bits do Unreal Tournament 2003 durante ou antes do lançamento do Athlon64. E o nosso motor de próxima geração não vai apenas suportar 64 bits, mas vai basicamente NECESSITAR deles na vertente de criação de conteúdos.
__Referimos isto à Intel constantemente, suplicando por uma solução de desktop de 64 bits com uma relação de qualidade/preço elevada. A Intel devia escutar os clientes e assumir um papel de liderança nesta transição para desktops de 64 bits, e não emitir estes comunicados ridículos de "fim de década" à imprensa.
__Se o objectivo desta estratégia de Relações Públicas é proteger o mercado não existente [sic] dos Itaniums de $4000 do em breve massivo mercado para soluções de desktop de 64 bits eficazes em termos de custo, vai falhar muito rapidamente.»

²Nota de Tradução: uma tecnologia que permite aos processadores de 32 bits da Intel endereçar mais que 4 GBytes de memória.
³DIMM: Dual Inline Memory Module

Este comentário foi reproduzido porque existe uma comunidade amadora de modificação de jogos supreendentemente grande, que disponibiliza gratuitamente enormes quantidades de conteúdos na Internet, e há uma grande possibilidade de esta vir a querer adquirir máquinas de 64 bits para criação de conteúdos para a próxima geração de jogos. Apesar de esta comunidade não representar um mercado suficientemente grande para tornar a tecnologia AMD64 num sucesso, é possível afirmar que os desenvolvimentos nessa franja do mercado expandem-se afectam o resto do mercado de consumo. Basta ter em consumo a expansão do mercado doméstico de gráficos 3D, iniciada por uma única aplicação: GLQuake.

Ainda mais relevante é o lançamento da versão AMD64 do software servidor do jogo Counter-Strike. Este é de longe o jogo online de acção com mais sucesso na história recente, e a equipa que realizou a conversão afirmou ter obtido um ganho estonteante da performance de 30% ao convertê-lo para a tecnologia AMD64, sem optimizações. Uma margem significativa deste ganho deve-se provavelmente ao número acrescido de registos dos processador AMD64. O restante deverá advir do controlador de memória integrado, da cache L2 maior e de melhoramentos a nível da microarquitectura.

O sucesso da indústria de gráficos 3D demonstrou que os jogadores tem a possibilidade e o desejo de comprar hardware dispendioso e dedicado para melhorar a sua experiência a nível de jogos. Se a AMD conseguir manter a oferta elevada e os preço reduzidos, a conversão e/ou criação de jogos optimizados para 64 bits deverão conseguir estabelecer de forma séria a adopção desta tecnologia no mercado.

O gráfico de cima ilustra a previsão da AMD para a distribuição de aplicações entre 16, 32 e 64 bits. Talvez demasiado optimista, ou tendo em conta outros processadores de 64 bits, não deixa de ser provável.

Pela posição de algumas entidades, a AMD parece ter futuro, apesar de todas as dificuldades de produção e trimestres consecutivos com apresentação de prejuízos financeiros. Segundo o site The Inquirer, a empresa Cray (hoje parte da SGI, Silicon Graphics), empresa pioneira na criação de supercomputadores, parece estar prestes a fazer uma grande encomenda de processadores Opteron para a criação de um sistema de grande escala. A encomenda deverá ser de cerca de 10.000 processadores Opteron, o que levaria a AMD a vender mais destes processadores no seu primeiro ano de comercialização do que a Intel do seu produto topo de gama, o Itanium, desde a sua introdução em 2001. Isto será uma enorme vitória para a AMD, caso se confirme o negócio.

Na tabela acima podemos ver os preços aproximados em dólares americanos destes processadores, em configurações de 2 vias (2 Way). Estes preços são superiores a processadores Intel Xeon (processadores baseados no Pentium 4 e utilizados em aplicações empresariais de servidores e estações de trabalho) de velocidades de relógio superiores aproximadamente duas vezes. Esta política de preços pode ser considerado uma decisão arriscada por parte da AMD, já que não torna o Opteron no vencedor da relação performance/preço, sendo por vezes mais lento que um Xeon a 2.8GHz, mas tendo em conta as vantagens destes processadores em relação aos Xeon talvez venha a ser uma aposta de sucesso.

Em testes realizados por entidades independentes da AMD, só para citar alguns exemplos, o Opteron conseguiu obter melhorias de performance significativas em relação ao Athlon e ao Intel Xeon em aplicações como o 3D Studio MAX, no sistema de gestão de bases de dados MySQL, em aplicações Java, etc.. Isto é significativo para os utilizadores de computação de alto desempenho, rendering offline, e mercados de servidores. Para os criadores de software para utilização pessoal, é possível atingir um aumento de desempenho significativo ao compilar o software com um compilador que suporte as extenões AMD64. No caso de utilizar números inteiros de 64 bits, o ganho de prestações passa de significativo para espectacular.

Mas tudo isto é apenas o princípio de uma pequena revolução, ou melhor, de uma importante evolução no mercado informático. O lançamento de um sistema operativo com suporte para 64 bits e NUMA (Non-Uniform Memory Addressing), melhores compiladores e drivers de hardware de 64 bits deverão todos aumentar a performance. E há também poucos motivos para acreditar que a AMD não conseguirá lançar um processador mais rápido que 1.8GHz ainda este ano. De facto, o desenho do Opteron deverá permitir que se aumente bastante mais a frequência do que com o processador Athlon, estando este último a ser comercializado actualmente a velocidades superiores a 2.1GHz.

No diagrama de cima é possível ver a ilustração de um sistema de 2 vias da Newisys.

Estando previstas configurações dentro de pouco tempo de 32 vias (da Newisys), o lançamento do Athlon64 em Setembro, o futuro lançamento de um processador de 64 bits concebido para plataformas móveis, e contando já com muito apoio especialmente por parte da indústria de computação intensiva, de jogos e dos consumidores entusiastas, esta plataforma parece ter um futuro brilhante!

Seguidamente, seguem as duas perguntas (juntamente com as respectivas respostas) requeridas pelo enunciado do trabalho:

Pergunta: Quais as vantagens e desvantagens do controlador de memória integrado no processador?

Resposta: O controlador de memória integrado permite obter latências no acesso à memória muito inferiores as que são possíveis através da presença deste controlador no chipset (mais especificamente, no chip NorthBridge), e outra vantagem é permitir que num sistema com múltiplos processadores cada processador tenha a sua ligação directa a bancos de memória próprios, não tendo de depender do chipset. Esta situação permite que, com vários processadores, a largura de banda total de acesso à memória do sistema aumente proporcionalmente ao número de processadores, já que cada um tem a sua própria memória. Uma analogia para esta situação, se bem que não seja inteiramente correcta, é um sistema de discos RAID.

A principal desvantagem desta abordagem é a necessidade de actualização de todo o processador no caso de aparecimento de novas especificações de memória. Isto é, com a eminente emergência do padrão DDR-2, a AMD vai ter de modificar o controlador de memória do processador, e como este está integrado, não basta a um cliente adquirir outra motherboard (como hoje em dia) para utilizar a memória nova, é necessário adquirir um novo processador já preparado para lidar com o novo padrão de memória. No entanto, esta situação não é necessariamente linear, já que a AMD inclui a possibilidade de desactivar o controlador interno, para que se possa utilizar o controlador do chipset. Essa situação, no entanto, leva a uma perda de desempenho significativa, não sendo portanto muito útil de um ponto de vista prático, mas a sua inclusão é bemvinda porque aumenta a liberdade de escolha do consumidor. Uma desvantagem pouco significativa é o ligeiro aumento dos tempos de acesso à memória não local (ou seja, quando um processador necessita de aceder a memória ligada a outro processador), mas as vantagems inerentes à integração do controlador mais que ultrapassam este inconveniente.

Pergunta: Qual o motivo prático da extensão da pipeline do Opteron para 12 etapas, em relação às 10 etapas do seu antecessor, o Athlon?

Resposta: A única vantagem do aumento do comprimento da pipeline é facilitar o aumento das velocidades de relógio dos processadores, já que, quanto maior for a pipeline, menor é o trabalho realizado em cada etapa, logo mais instruções podem ser efectuadas por cada ciclo de relógio. É principalmente por este motivo que o Pentium-4 atinge hoje velocidade de relógio superiores a 3 GHz (o pipeline do Pentium-4 tem 20 etapas).

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