Escritos
B. Piropo
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05/08/2007
< O Tic-Toc da Intel >

A Intel reúne anualmente os principais editores e repórteres da imprensa especializada (além de alguns colunistas menos votados, como este que vos escreve) com o objetivo de apresentar novidades, lançamentos recentes e discutir as estratégias da empresa para o futuro próximo. O evento deste ano, que reuniu a equipe da Intel com três dezenas de jornalistas, foi realizado em Mogi das Cruzes, São Paulo, e comemorou os vinte anos de presença da Intel no Brasil – razão pela qual recebeu o nome duplamente apropriado de “Bodas de Silício”.

Fora este ano um ano “tic” e teríamos um bocado de novidades. Infelizmente, por se tratar de um ano “toc”, a lista de lançamentos foi relativamente modesta. Mas, afinal, considerando-se que Intel ocupa a liderança inconteste no mercado de microprocessadores, mesmo em um ano “toc” o Editor’s Day é um evento imperdível para quem quer se manter atualizado no que toca à tecnologia da informação.

Estranhou esse negócio de “tic-toc”? Quando tomei conhecimento dele eu também estranhei. Mas quem vem acompanhando a evolução dos produtos da Intel nos últimos anos vai achar que a coisa faz sentido.

Seguinte: segundo Marcel Saraiva, Gerente de Produto para Servidores – América Latina, nos últimos anos a Intel mantém uma cadência bienal em sua seqüência de desenvolvimento e fabricação de produtos que ela mesma denominou de “tic-toc” (na verdade ela denominou de “tick-tock”, mas decidi traduzir para o idioma pátrio que me soa melhor). Nos anos pares, que ela chama de “anos tic”, a Intel desenvolve novas tecnologias e concebe novos produtos. São os anos das novidades. Já nos anos “toc”, os ímpares, dedica-se ao aperfeiçoamento destas tecnologias e de seu processo de fabricação.

Ano passado foi um ano “tic”. Nele a Intel concebeu e lançou a arquitetura usada nos seus processadores de núcleos múltiplos, tão inovadora que resultou na mudança do nome da linha de processadores de “Pentium” para “Core”. Este ano, um ano “toc”, a Intel se dedica ao aperfeiçoamento da arquitetura (que evoluiu para “Core 2”) e iniciou a fabricação da família de processadores “Penryn” que adota a arquitetura “Core 2”  e emprega pela primeira vez o processo de fabricação de processadores com camada de silício de 45 nm.

Mas em se tratando da Intel, até mesmo um ano “toc” tem lá suas novidades. Senão vejamos.

A primeira delas é de natureza mais cosmética – melhor: “mercadológica” – do que técnica. Trata-se do retorno triunfal do microprocessador Pentium. Quer dizer, não exatamente do microprocessador propriamente dito, o que seria um retrocesso, mas do nome “Pentium”.

Expliquemos: a Intel lançou este ano o “Pentium Dual-Core”, um microprocessador de núcleo duplo com versões de 1,6 GHz e FSB de 533 e 800 MHz e de 1,8 GHz com FSB de 800 MHz, todos eles com 1 MB de cache L2. Mas se é um processador de núcleo duplo (que, naturalmente, usa a arquitetura “Core”), por que se chama “Pentium”? E porque fazer agora um lançamento tão longe da linha de frente da tecnologia (afinal, o topo da linha Intel, o Core 2 Extreme, do qual já falaremos, roda quase duas vezes mais rápido e tem 4 MB de cache L2)?

Simples: a Intel deu-se conta que “jogar fora” o nome Pentium, uma marca vencedora que firmou um conceito de excelência, era um luxo ao qual que nem mesmo ela poderia se dar. Pois acontece que mesmo depois de lançada a marca “Core” (o que, em tese, decretaria a morte da linha Pentium) o mercado – principalmente o de usuários domésticos que compram seu primeiro micro e dispõem de pouca informação técnica – continuou saudosamente procurando os processadores Pentium e lamentando seu desaparecimento. Mas se o freguês quer comprar Pentium, para que contrariar o freguês? Portanto, se você deseja um Pentium de núcleo duplo, agora pode comprá-lo, mesmo não sendo exatamente um processador topo de linha e tendo muito pouco em comum com os Pentium da geração passada. Mas é um Pentium, é isso que o mercado deseja e no mundo dos negócios a coisa funciona assim.

Mas então cadê as novidades?

Bem, a primeira delas é a evolução da arquitetura Core, mesmo em um ano “toc”. Seus membros agora contam com quase trezentos milhões de transistores em uma única pastilha de silício (ainda de 65 nm de espessura, mas serão fabricados com espessura de 45 nm ainda este ano) e, não obstante isso, consomem 40% menos energia. E em 2007 incorporaram alguns aperfeiçoamentos interessantes.

O primeiro é uma alteração no “pipeline” (linha interna de execução de instruções, agora incorporando 14 estágios que operam ao mesmo tempo) denominada WDE (Wide Dynamic Execution) que permitiu a execução de até quatro instruções completas por ciclo (em vez das três que a linha anterior executava). O segundo, denominado SMA (Smart Memory Access), consiste em uma tecnologia que reduz significativamente a latência (período de espera por informações fornecidas pela memória) permitindo a busca antecipada de dados e instruções na memória principal para fornecê-los ao processador assim que forem necessários. Os demais são melhorias no desempenho de funções preexistentes, como o “Smart Cache” (compartilhamento do cache entre os núcleos, fornecendo dinamicamente maior capacidade de cache para o núcleo que mais necessita dela), o “Advanced Digital Media Boost” (extensão do conjunto de instruções SSE, “Streaming SIMD Extension”, que melhora significativamente o desempenho de aplicativos multimídia) e avanços na própria arquitetura “de 64 bits” dos novos microprocessadores, que permite ampliar significativamente o horizonte de memória principal ao qual o processador pode ter acesso.

O resultado foi o lançamento de cinco novos modelos do Intel Core 2 Duo, todos com barramento frontal operando a 1,066 GHZ, dois deles (E6300/E6400) com 2 MB de cache L2 e os demais (E6600/E6700 e X6800) com 4 MB e operando nas freqüências de 1,86 GHz até espantosos (em se tratando de núcleo duplo) 2,93 GHz para o Core 2 Extreme X6800, um processador desenvolvido para aplicativos de altíssimo desempenho. E de acordo com a empresa os novos processadores apresentam uma melhoria que vai de 18% no processamento de fotos digitais até 90% no de músicas digitais se comparados à geração anterior, um Pentium 4 de 3 GHz.

Mas nenhum deles representa o “topo de linha” dos processadores para micros de mesa (“desktops”). Esta honrosa posição cabe ao Core 2 Extreme QX6850. Esse “Q” significa que trata-se de um processador de núcleo quádruplo. Seu barramento frontal opera a 1,333 GHz, ostenta um cache L2 de oito MB, suporta a tecnologia ViiV (voltada para entretenimento), tecnologia de virtualização no próprio chip e, a Intel assegura, não vem com proteção contra “overclock” (mas se você tentar e “torrar” o chip, vá reclamar com o bispo, que a Intel não tem nada com isso: permitir o “overclock” não é o mesmo que recomendar).

Mas não foi apenas na arena dos micros de mesa que a Intel anunciou aperfeiçoamentos tecnológicos. A plataforma Centrino, concebida para micros portáteis (“notebooks”) também evoluiu. E, além disso, profissionalizou-se, com o lançamento da linha Centrino Pro, que incorpora funções concebidas especificamente para uso empresarial até então restritas à linha vPro como a Active Management Technology, que permite o gerenciamento, proteção e reparação remota. Além dela, continua viva e forte a linha Centrino Duo, micros com processador Core 2 Duo que incorporam funções de gerenciamento de energia tão avançadas que são capazes de desabilitar seções inteiras do processador quando seu uso não for necessário, o que possibilita um significativo aumento na duração da carga da bateria além da adoção da nova tecnologia “Turbo Memory”, na verdade um cache de disco que usa memória não volátil para armazenar os programas usados mais freqüentemente e que reduz o tempo de inicialização do micro em até 20%.

E já que falamos em micros móveis, sempre vale a pena mencionar que as pesquisas da Intel na área de equipamentos para a saúde começam a frutificar. O Assistente Clínico Móvel (MCA, de Mobile Clinical Assistant), um micro tipo “tablet” para uso das equipes médicas anunciado há cerca de dois anos entrou afinal em processo de fabricação comercial.

O exemplar que circulou entre os participantes do Editor’s Day 2007 era um Pentium M de 1,3 GHz, 1 GB de RAM e disco rígido de 20 GB fabricado pela Motion Computing sob o nome comercial de C5 rodando Windows XP Tablet Edition (a Intel desenvolveu a plataforma mas cada fabricante pode criar seu modelo). Sua função é fornecer em tempo real informações sobre a ficha médica de pacientes às equipes médicas e de enfermagem de grandes hospitais que podem visitar doentes em todas as alas permanecendo conectadas sem fio através do MCA. E como o MCA é dotado de reconhecimento de escrita e câmara digital, pode atualizar os dados também em tempo real. Em suma: o MCA é a peça principal de um sistema que permite coletar, recuperar, identificar, verificar e documentar todos os dados relativos ao atendimento ao paciente. Veja, na Figura 1, o exemplar que circulou no Editor’s Day 2007 nas mãos deste que vos escreve (e, por falar em médicos e pacientes, para os amigos que se interessam pelo meu estado de saúde após dois acidentes sucessivos: como se vê na foto estou razoavelmente recuperado, já posso viajar – pelo menos a São Paulo – e volto paulatinamente às atividades diárias, inclusive lecionar; a foto é do Abel Alves).

Figura 1: Assistente Clínico Móvel C5.

Mas a grande novidade para 2007 é mesmo o início da produção da família Penryn, os processadores Core 2 com tecnologia de fabricação em camada de silício de 45 nm (veja, na Figura 1, um “wafer” de 300 mm de diâmetro mostrado no Intel Editor’s Day 2007 que utiliza a tecnologia de fabricação de 45 nm; não se trata de um Penryn, mas sim de um servidor multinuclear com 80 – por extenso: oitenta – núcleos ainda em fase de pesquisa e fabricação experimental; a foto é de Thiago Marinho, postada no “Blog dos jornalistas” do Intel Editor’s Day 2007).

Figura 2: Wafer fabricado com tecnologia de 45 nm.

Como sabemos todos, quanto menor a espessura da camada de silício menor a resistência (elétrica) interna dos transistores. E quanto menor esta resistência, menor a dissipação de calor devida ao consumo de energia. Por isso, para aumentar a freqüência de operação dos microprocessadores e, com isso, melhorar seu desempenho, os fabricantes vêm se esforçando para reduzir cada vez mais esta espessura. Pois bem: com a família Penryn a Intel é a primeira a atingir a marca de 45 nm (ou 45 milionésimos de milímetro) de espessura.

Segundo a Intel, comparados com seus irmãos maiores, de 65 nm, processadores de 45 nm permitem dobrar o número de transistores na mesma superfície, permitindo fabricar um chip que, apesar de suas menores dimensões, contém mais transistores. Além disso, há uma redução de 30% na energia necessária para mudar de estado (“switching Power”) e de mais de dez vezes na perda de energia na base do transistor.

O problema é que a redução da camada de silício implica a solução de difíceis problemas de engenharia. Porque, afinal, em um transistor o silício age ora como isolante, ora como condutor, e tanto para isolar uma tensão como para conduzir uma corrente é preciso um mínimo de espessura física. E chegando aos 45 nm a Intel está perto da escala molecular (há moléculas com alguns nanômetros de diâmetro aparente).

A solução de grande parte destes problemas deve-se à adoção e aperfeiçoamento de duas novas tecnologias de fabricação que vêm sendo desenvolvidas há pelo menos três anos mas que somente agora entra em processo de fabricação industrial: “metal gate” (que, em lugar de silício policristalino para fabricar o “gate” dos transistores usa o Háfnio, um metal de transição conhecido por sua alta capacidade de absorção de nêutrons) e “High-k”, um material isolante com características dielétricas mais eficazes que o óxido de silício usado na geração anterior.

O que nos leva a esperar grandes novidades. Novidades estas que se apoiarão na nova tecnologia de 45 nm para desenvolver a quarta geração da arquitetura Core, por enquanto conhecida apenas pelo codinome de “Nehalem”, da qual pouco ainda se sabe. Mas que adotará gerenciamento dinâmico de energia, “threads” e caches, executará multi-threading simultâneo em arquitetura de níveis múltiplos de cache compartilhado e um processador gráfico integrado.

Mas isso é coisa para 2008, um ano “tic”...

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