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B. Piropo
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31/01/2011
< Fusion V: Os chips >

Neste ponto sabemos que a AMD lançou em 4 de janeiro de 2011, durante a CES, seus primeiros “chips” da classe Fusion, que Fusion é um novo conceito de arquitetura de processadores segundo o qual combina-se na mesma pastilha de silício diferentes núcleos otimizados para processamento escalar (principalmente de dados) e vetorial (principalmente de gráficos) e que esta novas unidades serão conhecidas por “Unidades de Processamento Acelerado” (UPA em português, APU em inglês).
Está tudo muito bom, está tudo muito bem, mas, afinal, quais foram os “chips” efetivamente lançados? Eles já estão disponíveis? Dá para comprar, agora, um computador equipado com um deles?


Figura 1: Toshiba Satellite C655D com Fusion E-240

Começando pelo final: sim, dá, desde que seja um portátil. E há uma boa razão para isto.
Vejamos qual.
Fusion é uma coisa absolutamente nova. Os chips que foram lançados no mercado são pioneiros, exemplares iniciais de uma nova classe. Portanto, não se deve esperar que sejam os melhores, os mais rápidos ou os mais eficientes – que serão lançados adiante na medida que a AMD aperfeiçoe a técnica de fabricação e contorne as naturais dificuldades que inevitavelmente surgirão. Mas, mesmo não representando o máximo em desempenho que a nova classe poderá atingir, uma vantagem eles indiscutivelmente apresentam sobre os processadores que estão atualmente no mercado: graças ao alto nível de integração de seus componentes, são pequenos e baratos. E, como logo veremos, bota barato nisso...
E qual o segmento do mercado que dá mais valor ao preço e grau de miniaturização (e, sobretudo, consumo de energia) que a desempenho? Ora, o dos computadores portáteis.
Por isto os primeiros exemplares de UPAs lançados pela AMD integram as denominadas “C-Series” e “E-Series”, ambas da categoria “Ultra Low Power” (ultra baixa potência) que não se destacam pelo desempenho, mas pelo baixo consumo de energia. Tanto assim que os primeiros portáteis equipados com eles alardeiam uma façanha digna de nota: conseguem trabalhar mais de nove horas com uma única carga de bateria.
Mas isto não quer dizer que tenham baixo desempenho. Pelo contrário: Sean Portnoy relata, em < http://www.zdnet.com/blog/computers/early-benchmarks-show-amd-fusion-ontario-apu-to-be-a-potential-intel-atom-smasher/4829 > artigo da ZDNet já citado em coluna anterior, que testes realizados pelo sítio holandês Hardware.Info comparando um recém-lançado Fusion C-50 da AMD com o equivalente Atom N550 da concorrente Intel (ambos de núcleo duplo) revelaram que o primeiro é claramente superior (em um dos testes, o 3DMark06, o Fusion C-50 mostrou um desempenho dez vezes superior ao do Atom N550).
Mas quais são estes novos chips e o que podemos esperar deles no futuro próximo? E que modelos de computadores já estão disponíveis com eles?

A Classe Fusion
Por enquanto, no que toca a nomes comerciais, quase nada há sobre a nova classe, posto que só foram lançados dois modelos de chips. Tudo o que se sabe deriva dos confusos “nomes de código”. Portanto, é neles que teremos que apoiar nossa análise da árvore genealógica da família Fusion.
Para começar, todos os seus chips serão constituídos de apenas duas arquiteturas de núcleos de processadores escalares (ou x86) combinados entre si e com unidades de processamento vetorial. Estes núcleos receberam o nome de código de “Bobcat” e “Bulldozer”.
O primeiro, que equipa os dois modelos já lançados, é um núcleo de baixíssimo consumo de energia, altamente miniaturizado, extremamente flexível, constituído por uma única “linha de montagem” ou “pipeline” (ou seja, é “single threaded”) mas que pode ser facilmente combinado com outros núcleos escalares e/ou vetoriais na mesma pastilha de silício. Processadores equipados com um ou mais núcleos “Bobcat” serão destinados a computadores portáteis tipo “notebook”, “netbook” ou “tablet” com fator de forma ultra fino (“ultrathin”). A figura abaixo, obtida em uma apresentação da AMD, mostra as características do núcleo Bobcat.


Figura 2: TCaracterísticas do núcleo “Bobcat”

Já o núcleo “Bulldozer” está destinado a equipar a artilharia pesada: destina-se a servidores e máquinas de mesa (“desktops”) de alto desempenho para entusiastas.
Também o Bulldozer é extremamente flexível e, à semelhança do irmão menor “Bobcat”, foi concebido para permitir que diversas unidades sejam combinadas na mesma pastilha de silício, juntamente com um processador vetorial, para formar UPAs. Mas as semelhanças param por aí. Porque, ao contrário do “Bobcat”, o “Bulldozer” é um núcleo poderosíssimo, multiescalar (veja, na figura abaixo, à direita, onde um único núcleo é mostrado com quatro “linhas de montagem”, ou “pipelines”) e a AMD prevê o lançamento futuro de UPAs com até 16 destes núcleos (nome de código “Interlagos”) para uso em servidores. Veja detalhes da arquitetura na figura abaixo.


Figura 3: Características do núcleo “Bulldozer”

O núcleo “Bobcat” será usado em três diferentes plataformas voltadas para portáteis e micros de mesa de médio desempenho, cujos nomes de código são “Brazos”, “Sabine” e “Lynx”. O “Bulldozer” será adotado em quatro plataformas, uma delas, a “Scorpius”, voltada para micros de mesa de alto desempenho dirigido a entusiastas. As demais, “Adelaide” (de menor consumo), “San Marino” e “Maranello” (de altíssimo desempenho), para servidores.
No momento, nos interessam apenas aquelas cujos chips já foram lançados ou o serão ainda este ano, a saber, Brazos, Lynx e Scorpius.

As UPAs de 2011
Vejamos com que UPAs poderemos contar ainda este ano. Começando pelas mais poderosas, que ainda não foram lançadas.
O chip mais poderoso para equipar micros de mesa com que, segundo os planos da AMD, poderemos contar ainda este ano, não será uma UPA (ou seja, não terá um núcleo dedicado a processamento vetorial com suporte a gráficos e ainda necessitará de uma controladora de vídeo externa) mas um chip equipado com quatro, seis ou oito núcleos Bulldozer (haverá, portanto, diversas versões), ainda usando o soquete AM3, fabricado com tecnologia de 32 nm e com suporte a memória DDR3. Adotará a plataforma “Scorpius” e seu nome de código é “Zambezi”. Seu lançamento está programado para o segundo semestre deste ano.


Figura 3: Características da UPA Fusion A-Series (“Llano”)

Abaixo dele teremos, então sim, uma UPA. E para tão breve (provavelmente cerca de três meses ou pouco mais) que já tem até nome comercial: será o Fusion A-Series (seu nome de código é “Llano” e uma busca na Internet com este nome revelará diversos artigos sobre ele), baseado na plataforma Lynx, também fabricado com tecnologia de 32 nm, porém contendo dois ou quatro núcleos Bobcat.
Como os chips já lançados (já veremos quais são) visam máquinas portáteis de baixo desempenho, o Fusion A-Series (“Llano”) será a primeira UPA destinada a equipar máquinas de mesa (“desktops”) e portáteis de médio desempenho destinado ao mercado de massa (aquilo que, em inglês, se costuma designar por mercado “mainstream”). Não obstante, levando em conta que será desenvolvida em torno de um conjunto de dois ou quatro núcleos tipo Bobcat, combinará um desempenho aceitável (especialmente a unidade com quatro núcleos) com um baixo consumo de energia. Segundo a AMD, os Fusion A-Series são “projetados para propiciar uma impressionante experiência de computação visual, desempenho excelente, com baixo consumo de energia e longa duração de bateria” (engineered to deliver impressive visual computing experiences, outstanding performance with low power and long battery life).
Como seus primos menos poderosos já lançados, graças ao núcleo com capacidade de processamento vetorial fundido na mesma pastilha de silício, os membros da família Fusion A-Series serão aderentes à API DirectX 11 e trarão integrados tanto o controlador de memória quanto o decodificador de vídeo e controle de barramento PCI-E 2.x.

Então que Fusion posso comprar agora?
Mas se você quiser comprar agora uma máquina equipada com uma UPA, terá que se contentar com um desempenho não tão brilhante. Porque o que a AMD lançou no mercado há cerca de um mês foram os processadores Fusion C-Series e E-Series.
A primeira é a menos poderosa. Em contrapartida, sua dissipação térmica de projeto (TDP, a quantidade máxima de calor que o sistema de arrefecimento de um microprocessador pode ser solicitado a dissipar; veja detalhes no artigo da Wikipédia sobre < http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_Design_Power > “Thermal Design Power”) é de apenas 9W o que, usando uma linguagem técnica rebuscada, pode ser classificado na categoria de “merreca”.
A série C (conhecida até recentemente pelo nome de código “Ontario”) consiste de apenas dois membros, o C-30 e o C-50. Ambos oferecem baixo desempenho.  O C-30 usa um único núcleo escalar Bobcat operando a 1,2 GHz combinado com um núcleo vetorial com tecnologia Radeon que opera a 277 MHz e contém 80 unidades de cálculo vetorial, tem um cache interno de 512 KB e seu controlador interno aceita memórias DDR3 de até 1.066MHz, tem um decodificador de vídeo integrado e suporta DirectX 11. Seu irmão mais velho, o C-50, tem as mesmas características, porém dispõe de um segundo núcleo escalar e cache de 1 MB e por isso pode se dar ao luxo de operar apenas em uma frequência de 1GHz e ainda assim oferecer um desempenho bastante superior ao C-30. Ambos os chips se destinam a “netbooks” de baixo desempenho ou a “tablets”.
Até o momento, a única máquina que conheço equipada com um destes processadores é o Toshiba NB550D, que usa um C-50 em um “notebook” com tela de 10” mas que, por questões de marquétingue da Toshiba, não está à venda no mercado americano (embora esteja disponível no europeu e asiático).
Já com a série E (conhecida até recentemente pelo nome de código “Zacate”), a coisa é diferente. Também consiste apenas de dois membros, o E-240 e o E-350, mas como dissipam o dobro da potência (TDP de 18W) oferecem um desempenho muitíssimo superior.


Figura 4: Fusion E-350 com seus dois núcleos Bobcat

À exemplo da série C, o membro mais fraco, o E-240, usa um único núcleo escalar Bobcat com cache de 514 KB interligado a uma unidade vetorial. Mas este núcleo escalar opera em 1,5GHz e a unidade vetorial, também Radeon de 80 unidades internas de cálculo, opera em 500 MHz, com seu decodificador de vídeo integrado e compatível com DirectX 11. Já o irmão maior, o E-350, tem dois núcleos escalares Bobcat (veja figura), 1 MB de cache interno e opera em 1,6 GHz.
Se você quiser experimentar o desempenho de um deles, pode encomendar imediatamente um micro devidamente equipado com Fusion. Pois há no mercado americano (e, procurando bem, quem sabe no brasileiro; eu fiz uma pesquisa rápida e não encontrei nenhuma, mas a tendência é que elas apareçam por aqui logo e, talvez, quando esta coluna for publicada, já haja alguma disponível) duas máquinas equipadas com o E-240 e três com o E-350.
Os fabricantes são conceituados: Toshiba, Acer e HP. Os preços sugeridos são baixíssimos. Variando da bagatela de 350 dólares americanos, preço do Toshiba Satellite C655D-S5133, um “notebook” tela larga de 15,6” equipado com um Fusion E-240 (cuja análise de desempenho pode ser encontrada <
http://www.gadgets-freak.biz/toshiba-satellite-c655d-s5133-with-amd-zacate-e-series-e-240-processor/ > aqui e cuja imagem pode ser vista na figura da página inicial desta coluna) até os 550 dólares do HP Pavillion dml-3020us com tela de apenas 11,6” mas equipado com câmara de vídeo, wi-fi, som de boa qualidade, 2GB de memória RAM e, claro, um E-350 de núcleo duplo (veja análise < http://thetechjournal.com/electronics/laptop/hp-pavilion-dm1z-amd-fusion-powered-ultra-portable-laptop.xhtml > aqui).
Além destes podem ser ainda encontrados o Acer AS5253-BZ602 (E-350), o Toshiba Satellite C650D-BT2N15 (E-240) e o HP Pavillion dmlz-eox1 (E-350), na faixa intermediária de preços.
Portanto, se você quiser ser um dos pioneiros no uso de uma UPA e verificar se os micros realmente oferecem as quase dez horas de operação contínua com uma única carga de bateria, não faça cerimônia: encomende já a sua máquina. A Internet está cheia de sítios oferecendo um dos modelos acima. E estou certo que em mais algumas semanas, muitos outros aparecerão.
Bom proveito.

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B. Piropo

 


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