Mito ou verdade: processadores com mais nĂșcleos sĂŁo sempre melhores?

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José Justino da Silva Filho
josejustinos@gmail.com
 

Desde que os processadores com mais de um nĂșcleo começaram a surgir nos desktops em 2005, essa dĂșvida vem permeando a mente dos consumidores, principalmente com a explosĂŁo de lançamentos que ocorreu nos Ășltimos anos. O senso comum diz que, quanto mais nĂșcleos, melhor. O problema Ă© que isso nem sempre Ă© verdade.

A teoria diz que mais nĂșcleos podem quebrar o processo em partes menores, sendo que cada um dos cores fica responsĂĄvel por resolver apenas parte do processamento. Com isso, o consumo de energia, em teoria, tambĂ©m Ă© menor, jĂĄ que a CPU precisa fazer menos esforço para realizar aquela atividade especĂ­fica.

NĂșcleos ociosos nĂŁo adiantam nada

Vamos começar com um pouco de teoria e um exemplo simples. Para que vocĂȘ realize uma tarefa no computador, vocĂȘ acessa um software. Para que ele faça o que vocĂȘ precisa, Ă© necessĂĄrio que ele envie os comandos para o processador, que Ă© quem vai executar as tarefas, uma por vez. Portanto, quem decide como a CPU vai trabalhar Ă© o software em execução no momento.

Esse software Ă© como se fosse o gerente de uma fĂĄbrica; o processador seria a linha de produção; os operĂĄrios seriam equivalentes aos nĂșcleos do processador.

O primeiro operĂĄrio (nĂșcleo 1) recebeu uma tarefa de seu gerente (software). Prontamente, ele atendeu a ordem e conseguiu concluir o processo.

Agora imagine que existem dois funcionĂĄrios trabalhando nessa mesma linha: isso seria o equivalente a um processador dual-core. Caso o gerente mande uma tarefa apenas para o primeiro operĂĄrio, o segundo fica sem ter o que fazer. Ele fica apenas sentado e tomando cafezinho enquanto o primeiro se arrebenta de trabalhar por conta.

Para resolver esse problema, o gerente deveria ter dividido a tarefa em duas partes e mandado cada um deles fazer uma delas. Dessa maneira, o processo seria concluĂ­do em menos tempo e com maior eficiĂȘncia.

E onde queremos chegar com esses exemplos? Simples: um processador com muitos nĂșcleos sĂł Ă© eficiente se os aplicativos souberem utilizar esses nĂșcleos; mas infelizmente nĂŁo Ă© isso o que acontece em muitos casos, mesmo que processadores multi-core nĂŁo sejam exatamente uma novidade.
Porque nem todos os aplicativos suportam mĂșltiplos nĂșcleos?

A resposta Ă© simples: porque dĂĄ mais trabalho programar. Para um software funcionar com mais de um nĂșcleo, os desenvolvedores precisam inserir muito mais linhas no cĂłdigo dos aplicativos. Em vez de simplesmente mandar o software executar uma função especĂ­fica pelo processador, Ă© preciso determinar qual nĂșcleo vai fazer o que e quando. Quanto mais nĂșcleos, mais complicada Ă© essa tarefa.

Apesar de a maioria dos desenvolvedores jå trabalhar com esses recursos, não são todos que o fazem. Muitas vezes porque é muito caro perder tempo com programação apenas para otimizar os processos e outras por motivo de compatibilidade.

Vejamos os smartphones Android, por exemplo. Um dos aparelhos mais conhecidos e poderosos da atualidade Ă© o Galaxy S3, da Samsung, que possui um processador quad-core. O problema Ă© que existem centenas de aparelhos que utilizam o sistema Android. Coloque-se no lugar de um desenvolvedor: se vocĂȘ fosse desenvolver um aplicativo para o sistema, faria ele compatĂ­vel com o maior nĂșmero de aparelhos ou com apenas um ou dois?

É nesse ponto que a Apple leva certa vantagem, pois possui poucos modelos de aparelhos. Com isso, Ă© possĂ­vel otimizar o desempenho de uma maneira mais especĂ­fica para o iPhone 5 do que para o Galaxy S3, por exemplo.

Mais nĂșcleos ou nĂșcleos mais rĂĄpidos?

A velocidade era o parùmetro mais utilizado alguns anos atrås para medir o desempenho dos processadores, e na época até fazia sentido, pois, quanto mais MHz tinha uma CPU, melhor. Infelizmente a tecnologia chegou a um ponto em que apenas aumentar o ciclo de operaçÔes por segundo dentro das måquinas tornou-se quase inviåvel, principalmente devido ao consumo de energia e aquecimento dos componentes.

Baseando-se nisso, os engenheiros desenvolveram mĂ©todos de aumentar o desempenho dos processadores adaptando mais recursos, melhorando a tecnologia e tornando os equipamentos mais eficientes. No caso dos processadores com vĂĄrios nĂșcleos, eles tornaram-se melhores em executar vĂĄrias tarefas simultaneamente.

Ou seja, um processador com mĂșltiplos nĂșcleos Ă© mais recomendado para quem Ă© adepto da multitarefa. No caso de se executar apenas um aplicativo e, principalmente, se esse aplicativo nĂŁo for otimizado para aproveitar todos os nĂșcleos disponĂ­veis, um processador com core Ășnico e um clock maior Ă© mais recomendado.

Muitos nĂșcleos gastam menos ou mais energia?

Existe outra analogia que ajuda a responder essa pergunta: imagine que o processador Ă© o motor de um carro e cada nĂșcleo Ă© um cilindro. Qual motor seria mais econĂŽmico, o que tem quatro cilindros ou o que tem oito? Salvas as devidas proporçÔes, o carro de oito cilindros Ă© realmente mais poderoso quando vocĂȘ pisa no acelerador, mas, para oferecer toda a potĂȘncia que ele carrega, ele consome mais gasolina. Seguindo esse raciocĂ­nio, Ă© fĂĄcil imaginar que, quanto mais nĂșcleos, maior Ă© o consumo.

Quem discorda dessa afirmação Ă© a NVIDIA, que fabrica os processadores da linha Tegra para smartphones. Segundo a empresa, os nĂșcleos sĂŁo desativados quando nĂŁo sĂŁo utilizados e voltam Ă  atividade apenas quando algum software exige mais poder de fogo.

Hyper-threading: um nĂșcleo real, dois nĂșcleos lĂłgicos

Quando a fabricação de um processador com dois ou mais nĂșcleos ainda era muito cara, a Intel desenvolveu um sistema interessante de multiprocessamento. Trata-se do Hyper Threading, em que o processador possui apenas um nĂșcleo fĂ­sico, mas o sistema operacional enxerga dois. É como se o mesmo nĂșcleo pudesse fazer duas coisas ao mesmo tempo. Desse modo, a execução de vĂĄrias tarefas simultĂąneas tornou-se mais eficiente.

Quem Ă© o responsĂĄvel por gerenciar esses recursos Ă© o sistema operacional, que envia dois processos ao mesmo tempo para o processador. Portanto, o sistema operacional precisa ser compatĂ­vel com processadores de nĂșcleos mĂșltiplos e tambĂ©m com a tecnologia HT.

Esse sistema passou a ser utilizado na maioria dos processadores da linha Core, da Intel. Graças a isso, temos processadores com 2 nĂșcleos fĂ­sicos mas 4 nĂșcleos lĂłgicos, como o Core i3, e processadores com atĂ© 12 nĂșcleos, sendo 6 deles fĂ­sicos e 12 lĂłgicos, como Ă© o caso do Core i7 980X.

Existe uma vantagem real em ter um processador com vĂĄrios nĂșcleos?

Como jĂĄ foi dito anteriormente, em teoria, quanto mais nĂșcleos, melhor. Mas para sustentar essa afirmação Ă© preciso que todo o ecossistema seja preparado para isso. O nĂșmero de aplicativos que suporta vĂĄrios nĂșcleos aumenta a cada dia, portanto, Ă© provĂĄvel que em pouco tempo a diferença de se ter vĂĄrios cores em um processador seja um diferencial muito maior do que Ă© hoje.

Mesmo que os sistemas operacionais modernos, como o Windows 7, gerenciem o sistema com muito mais eficiĂȘncia distribuindo a força de processamento entre todos os nĂșcleos, dificilmente isso vai ser tĂŁo eficiente quanto um software que pode trabalhar nativamente com mĂșltiplos cores.

A questĂŁo muda um pouco de figura no caso dos smartphones. Em nossa anĂĄlise do iPhone 5, colocamos o Galaxy S3 de frente com o aparelho da Apple e mostramos que o dobro de nĂșcleos nĂŁo Ă© necessariamente melhor. O que interessa mesmo Ă© o que o sistema operacional e os aplicativos façam com o poder disponĂ­vel.

Nos desktops temos um Ăłtimo exemplo: enquanto alguns processadores da AMD trazem oito nĂșcleos, os concorrentes da Intel trabalham com apenas quatro. Mesmo assim, os processadores da Intel sĂŁo mais eficientes (na geração atual). Isso acontece pelo conjunto da arquitetura como um todo e nĂŁo simplesmente pela quantidade de cores que os processadores possuem.

Lembre-se: uma linha de produção com muitos funcionårios, todos inexperientes, é menos produtiva do que uma linha com poucos funcionårios, porém experientes.

Portanto, antes de adquirir um novo equipamento, seja PC ou smartphone, tenha em mente que a sua escolha precisa contemplar o sistema como um todo e nĂŁo apenas a quantidade de nĂșcleos encontrada no processador.

Fonte: ACN Newswire, CNET, World Start, PC Mag, NVIDIA


José Justino da Silva Filho
Formado em tĂ©cnico em informĂĄtica pela Escola TĂ©cnica de HortolĂąndia (atual Paula Souza) em Processamento de Dados, atua como tĂ©cnico de suporte da Prefeitura de HortolĂąndia e presta serviços para empresas da regiĂŁo como desenvolvedor web, manutenção de PC, notebooks e impressoras. Gerencia o site: www.makingsite.com.br. É certificado: ITIL V3. Atualmente faz o curso superior em GestĂŁo PĂșblica.
Email: josejustinos@gmail.com




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