Category: CPU

Novo Geekbench avalia se o seu PC ou celular é bom de IA

15 de agosto de 2024

Novo Geekbench avalia se o seu PC ou celular é bom de IA

Geekbench AI 1.0 para Windows (imagem: divulgação/Primate Labs)

Uma das ferramentas de benchmark mais populares do mercado também aderiu à onda da inteligência artificial (IA). O Geekbench AI 1.0 acaba de ser anunciado como uma ferramenta capaz de medir o desempenho não só da CPU e da GPU, mas também da NPU do processador.

A NPU (Unidade de Processamento Neural) é um componente que acelera tarefas ligadas ao aprendizado de máquina ou a redes neurais, conceitos intimamente relacionados à inteligência artificial.

NPUs estão presentes há algum tempo em processadores voltados a celulares e tablets. Mas só recentemente esse tipo de recurso começou a aparecer em chips desenvolvidos para notebooks ou desktops comerciais, a exemplo do modelo Snapdragon X Plus, da Qualcomm.

Isso significa que, se um computador tem um processador com NPU, ele é habilitado para executar determinadas tarefas de IA localmente. Mas não é qualquer NPU que serve para esse fim.

Os computadores classificados como Copilot+ requerem uma NPU com capacidade superior a 40 TOPS, ou seja, capaz de realizar mais de 40 trilhões de operações por segundo.

Se há exigências mínimas, esse é um sinal de que poderemos nos deparar com uma disputa pela NPU mais poderosa. É aí que o Geekbench AI 1.0 passa a fazer sentido.

O Snapdragon X Plus é direcionado a notebooks e tem NPU para IA (imagem: divulgação/Qualcomm)

Geekbench agora testa a NPU

A versão clássica do aplicativo já mostrava resultados de testes com CPUs e GPUs, tanto em celulares ou tablets, quanto em desktops. Agora, com a nova versão, o Geekbench também irá conduzir testes com a NPU.

A ferramenta faz três tipos de testes, cada uma gerando uma pontuação distinta: dados de precisão simples, dados de meia precisão e dados quantizados.

Os testes também avaliam a precisão dos resultados. Responsável pela ferramenta, a Primate Labs explica esse ponto:

(…) O desempenho da IA não está vinculado apenas à rapidez com a qual determinada carga de trabalho é executada, mas também à proximidade de resultados verdadeiros — em outras palavras, à precisão com que o modelo consegue executar o que deve fazer.

Geekbench AI 1.0 para celulares, PCs e Macs

Durante a fase de testes, a ferramenta era chamada de Geekbench ML. O nome Geekbench AI 1.0 foi dado à sua primeira versão final. Ela está disponível para os seguintes sistemas operacionais:

Android

iOS

macOS

Linux

Windows

É preciso ter paciência. Os testes podem demorar um tempo significativo para serem concluídos, dependendo do equipamento. O benchmark que eu fiz com um iPhone 14 Pro durou quase dez minutos. Os resultados são mostrados na imagem a seguir.

Resultados do iPhone 14 Pro no Geekbench AI 1.0 (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Não há uma pontuação ideal ou mínima para cada parâmetro. O ideal é que os números obtidos sejam comparados com os resultados de outros dispositivos na mesma categoria para que as capacidades de IA de cada um sejam mensuradas.

Via de regra, quanto maior a pontuação, melhor. Esta página mostra os resultados de testes recentes.
Novo Geekbench avalia se o seu PC ou celular é bom de IA

Novo Geekbench avalia se o seu PC ou celular é bom de IA
Fonte: Tecnoblog

Qualcomm anuncia Snapdragon 4s Gen 2 para celulares intermediários com 5G

30 de julho de 2024

Qualcomm anuncia Snapdragon 4s Gen 2 para celulares intermediários com 5G

Qualcomm anuncia Snapdragon 4s Gen 2 para celulares intermediários com 5G (imagem: divulgação/Qualcomm)

O Snapdragon 4s Gen 2 é o novo SoC da Qualcomm para celulares intermediários. O chip traz oito núcleos de CPU, GPU Adreno e tem tecnologia de fabricação de 4 nanômetros. A expectativa é de que os primeiros dispositivos baseados na novidade sejam lançados ainda em 2024.

Dos oito núcleos de CPU, seis são focados em eficiência energética e têm frequência de até 1,8 GHz. Os outros dois são acionados em tarefas que demandam altas cargas de processamento e operam com clock de até 2 GHz.

A Qualcomm não deu detalhes sobre a GPU, mas informou que o componente suporta aceleração de hardware para decodificação em H.265 ou VP9. Também há suporte para padrões como OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.0 e Vulkan 1.1.

Seja como for, convém não esperar grande desempenho gráfico. O suporte a telas com resolução máxima full HD+ e até 90 Hz de taxa de atualização reforça que este é mesmo um SoC focado em dispositivos intermediários.

Qualcomm destaca suporte a 5G

Para a Qualcomm, o principal atributo do Snapdragon 4s Gen 2 é o suporte a 5G. Não que isso seja novidade. O que a companhia quer dizer com isso é que o chip ajuda a expandir a compatibilidade com esse tipo de rede em celulares mais baratos, como ressalta Chris Patrick:

A plataforma móvel Snapdragon 4s Gen 2 é um salto significativo para tornar a tecnologia 5G mais acessível, para que mais pessoas possam navegar pelo mundo em velocidades 5G.

Chris Patrick, gerente geral de aparelhos móveis da Qualcomm

Para tanto, o modem do chip traz suporte a 5G Standalone (5G SA) em frequências inferiores a 6 GHz (sub-6 GHz). A taxa de download chega a 1 Gb/s (gigabit por segundo) aqui.

Snapdragon 4s Gen 2 (imagem: divulgação/Qualcomm)

Outros atributos do Snapdragon 4s Gen 2

Ainda no quesito conectividade, o Snapdragon 4s Gen 2 traz suporte aos padrões Wi-Fi 5 e Bluetooth 5.1, além permitir conexões físicas baseadas no USB 3.1 Gen 1 com conector USB-C.

No quesito câmeras, o novo chip suporta uma combinação de dois sensores traseiros com até 16 megapixels cada ou um sensor de 32 megapixels. Os vídeos capturados podem ter resolução de até 1080p.

Para geolocalização, há suporte aos padrões GPS, Glonass, BeiDou, Galileo, NavIC, QZSS e GNSS (L1 + L5).

As demais características incluem suporte a memórias LDDDR4x de até 2.133 MHz e ao padrão Qualcomm Quick Charge 4+, que promete recarregar até 50% da bateria com 15 minutos de tomada.

Como já informado, a Qualcomm espera que os primeiros celulares baseados no Snapdragon 4s Gen 2 sejam anunciados até o fim de 2024.
Qualcomm anuncia Snapdragon 4s Gen 2 para celulares intermediários com 5G

Qualcomm anuncia Snapdragon 4s Gen 2 para celulares intermediários com 5G
Fonte: Tecnoblog

Qualcomm pode buscar espaço em servidores com chip de 80 núcleos

26 de abril de 2024

Qualcomm pode buscar espaço em servidores com chip de 80 núcleos

Qualcomm pode buscar espaço em servidores com chip Arm de 80 núcleos (imagem: divulgação/Qualcomm)

Grande parte dos smartphones e tablets Android é equipada com chips Snapdragon, mas a Qualcomm quer mais. A companhia anunciou a linha Snapdragon X como seu mais recente esforço para emplacar em notebooks. Existe também uma boa chance de que a Qualcomm anuncie um chip de 80 núcleos voltado a servidores.

Não que esse seja um terreno inexplorado pela companhia. A Qualcomm já tem algumas soluções direcionadas a redes ou aplicações nas nuvens, áreas que se relacionam com servidores. Um exemplo é a Cloud AI 100 Ultra, placa aceleradora de inteligência artificial ideal para computação de alto desempenho.

Mas, se o tal chip de 80 núcleos se tornar realidade, ele provavelmente virá para ser o componente central de um servidor, não um hardware complementar. Com isso, a Qualcomm estará disputando espaço com os processadores para servidores de companhias como Intel e AMD.

Não seria um plano recente. A compra da startup Nuvia pela Qualcomm em 2021 pode ser um sinal desse movimento. O negócio foi considerado parte dos esforços da Qualcomm de melhorar o projeto de seus chips para dispositivos móveis e notebooks. A Nuvia era especializada em projetar chips Arm para aplicações diversas. Isso inclui servidores. Então, é só juntar os pontos.

Um chip de codinome SD1

Uma reportagem do Android Authority sobre os planos atuais da Qualcomm relata que, no segmento de servidores, a companhia está trabalhando em um chip de codinome SD1. Ele teria como base o processo N5P de 5 nanômetros da TSMC, além de 80 núcleos Oryon de 3,8 GHz. Estas seriam as principais características do chip:

80 núcleos Oryon com frequência de até 3,8 GHz

Suporte a 16 canais de memória DDR5 de até 5.600 MHz

PCI Express 5.0 em 70 pistas

Suporte a CXL 1.1

Soquete LGA de 9. 470 pinos (98 × 95 mm)

Suporte para configuração de dois soquetes

Litografia de 5 nm da TSMC (N5P)

A fonte do Android Authority não soube informar o estágio atual do SD1. Porém, parceiros da Qualcomm teriam sido informados sobre o projeto entre o final de 2021 e o início de 2022. Considerado o tempo percorrido desde então, é se presumir que o chip esteja em fase avançada de desenvolvimento.

Em 2017, a Qualcomm lançou uma linha de chips para datacenters chamada Centriq, mas ela foi mantida por apenas um ano. O SD1 seria um retorno em grande estilo a esse mercado.

Enquanto isso, Qualcomm aposta em linha Snapdragon X para notebooks (imagem: divulgação/Qualcomm)

Enquanto isso, Qualcomm aposta em notebooks

Por ora, o que é factível é que a Qualcomm continua empenhada em conquistar espaço em notebooks. O esforço mais recente da companhia no segmento é o chip Snapdragon X Plus, com dez núcleos de CPU e uma NPU de 45 TOPS para inteligência artificial.

A expectativa é a de que os primeiros laptops baseados nesse modelo sejam anunciados nos próximos meses.
Qualcomm pode buscar espaço em servidores com chip de 80 núcleos

Qualcomm pode buscar espaço em servidores com chip de 80 núcleos
Fonte: Tecnoblog

O que são processadores e quais os tipos usados em celulares, PCs e câmeras?

28 de julho de 2023

O que são processadores e quais os tipos usados em celulares, PCs e câmeras?

Processadores servem para controlar funções e executar operações em smartphones, PCs, câmeras e outros eletrônicos. Chips especializados, como GPUs e NPUs, podem realizar cálculos, processar gráficos, treinar inteligências artificiais, entre outras tarefas, enquanto uma CPU é um processador de uso geral.

Uma placa de vídeo com GPU (acima) e um processador central (CPU) fabricado pela Intel (Imagem: Everton Favretto/Tecnoblog)

Os processadores são definidos por suas propriedades, incluindo litografia, quantidade de núcleos, velocidade do clock, arquitetura e conjunto de instruções. A seguir, entenda mais sobre os principais tipos de processadores presentes em eletrônicos de consumo, os atributos em comum e suas respectivas funções.

ÍndiceQuais são os principais tipos de processadores?Para que serve a Unidade Central de Processamento (CPU)?Para que serve a Unidade de Processamento Gráfico (GPU)?Para que serve a Unidade de Processamento Neural (NPU)?Para que serve um Processador Digital de Sinal (DSP)?Para que serve um Processador de Sinal de Imagem (ISP)?O que é a litografia de um processador?O que são nanômetros no processador?O que são transistores de um processador?O que é a arquitetura de um processador?O que é o conjunto de instruções de um processador?Qual é a diferença entre RISC e CISC?Qual é a diferença entre processador Arm e x86?Qual é a diferença entre processador 64 bits e 32 bits?O que é o clock do processador?O que é overclock do processador?Para que serve o núcleo do processador?O que é um processador multicore?O que são threads do processador?O que é a tecnologia Hyper-Threading?O que é o TDP de um processador?O que é um microprocessador?Quem inventou o primeiro microprocessador?Quais eram as especificações do primeiro microprocessador?O que diz a Lei de Moore sobre processadores?Quais são as principais linhas de processadores?Processador de notebook serve em PC (desktop)?

Quais são os principais tipos de processadores?

CPU (Unidade Central de Processamento), GPU (Unidade de Processamento Gráfico), NPU (Unidade de Processamento Neural) e ISP (Processador de Sinal de Imagem) são alguns dos principais tipos de processadores encontrados em celulares, câmeras e computadores.

Para que serve a Unidade Central de Processamento (CPU)?

A CPU serve para executar instruções gerais de programas, funcionando como o “cérebro” do computador. Ela é dividida em três componentes principais: a Unidade Lógica Aritmética (ULA), a Unidade de Controle (UC) e os Registradores. Por ser a unidade central de processamento, é muitas vezes chamada apenas de “processador”.

Para que serve a Unidade de Processamento Gráfico (GPU)?

A GPU serve para processar gráficos de forma eficiente, sendo fundamental para renderização de jogos, edição de vídeo e outras aplicações visuais. Baseia-se no processamento paralelo para executar múltiplas operações gráficas simultaneamente e pode ter centenas ou milhares de núcleos de processamento independentes.

Placa de vídeo com GPU Nvidia instalada em um desktop (Imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Para que serve a Unidade de Processamento Neural (NPU)?

A NPU serve para acelerar tarefas relacionadas à inteligência artificial, como deep learning, redes neurais e visão computacional em celulares e computadores. Também chamada de Unidade de Processamento Inteligente (IPU), pode melhorar a qualidade de imagens em Smart TVs por meio de uma técnica conhecida como upscaling.

Para que serve um Processador Digital de Sinal (DSP)?

Um DSP serve para processar sinais digitais, como áudio e vídeo, em tempo real. É útil em aplicações como codificação e decodificação de vídeos de alta resolução, cancelamento ativo de ruído (ANC) em fones de ouvido e filtros de melhoria de qualidade de imagem.

Para que serve um Processador de Sinal de Imagem (ISP)?

Um ISP serve para processar as imagens capturadas por câmeras. Trabalha em conjunto com outros processadores do SoC (System-on-a-chip), como o DSP e a CPU, para gerenciar as cores, reduzir o ruído e melhorar a nitidez das cenas fotografadas e filmadas pelo celular, notebook, câmera digital e outros eletrônicos com sensores de imagem.

Galaxy Z Fold 5 tem ISP Spectra, do Snapdragon 8 Gen 2 for Galaxy, para processar imagens das câmeras (Imagem: Thássius Veloso/Tecnoblog)

O que é a litografia de um processador?

Litografia é a tecnologia de fabricação usada na produção de um semicondutor, como um processador de silício. Ela afeta diretamente fatores como a densidade de transistores, a velocidade de processamento, a eficiência energética e o gerenciamento de calor do chip.

O que são nanômetros no processador?

A litografia de um processador é expressa em nanômetros (nm). Quanto menor o valor em nanômetros, maior tende a ser o número de transistores dentro do processador em uma mesma área física.

O que são transistores de um processador?

Transistores são componentes semicondutores, normalmente feitos de silício, que controlam a corrente elétrica. Em um processador, transistores agem como interruptores, controlando o fluxo de eletricidade e, consequentemente, a execução das instruções e dos cálculos.

O que é a arquitetura de um processador?

A arquitetura de um processador se refere ao projeto do chip e à forma como ele processa os dados. Há dois tipos de arquiteturas: a von Neumann, mais comum em processadores modernos, e a Harvard.

Arquitetura von Neumann: usa uma memória única para armazenar tanto os dados quanto as instruções que estiverem sendo executadas. Ela consiste em um processador que realiza os cálculos, uma unidade de controle que coordena as operações e um barramento que interliga todos os componentes.

Arquitetura Harvard: tem memórias separadas para dados e programas, o que significa que o processador pode acessar instruções e manipular dados ao mesmo tempo. É mais usada em sistemas embarcados e pequenos microcontroladores, como os usados em eletrodomésticos, por ser mais eficiente para tarefas muito específicas.

O conjunto de instruções se refere às operações que o processador é capaz de executar. Pode ser do tipo RISC (Reduced Instruction Set Computer), que se baseia em instruções simplificadas e em menor quantidade, ou CISC (Complex Instruction Set Computing), que traz instruções mais complexas para aplicações específicas.

Snapdragon 865, um SoC projetado pela Qualcomm, tem uma arquitetura de conjunto de instruções do tipo Arm (Imagem: Paulo Higa/Tecnoblog)

O que é o conjunto de instruções de um processador?

O conjunto de instruções é uma parte da arquitetura que especifica quais operações um processador pode executar. Uma instrução pode ser uma operação de soma, subtração, multiplicação e divisão, ou um comando para carregar e armazenar dados.

A arquitetura do conjunto de instruções (ISA) serve como ponte entre o hardware e o software do computador. Um programa deve ser escrito de acordo com as especificações da ISA para que seja executado de maneira nativa, com a maior eficiência possível, sem necessidade de técnicas como emulação ou virtualização.

A microarquitetura é a forma como a ISA é implantada no processador. Chips diferentes podem ter a mesma ISA e entender o mesmo conjunto de instruções. No entanto, se tiverem microarquiteturas diferentes, eles executarão as instruções de maneiras diferentes, o que interferirá no desempenho e na eficiência energética.

Qual é a diferença entre RISC e CISC?

A diferença entre RISC e CISC está na abordagem do conjunto de instruções:

RISC (Computador com um conjunto reduzido de instruções): tem um conjunto de instruções simples e otimizadas. Sua ideia principal é executar mais instruções em menos tempo. Tem um pipeline mais eficiente, já que menos etapas são necessárias para cada instrução, o que tende a reduzir o consumo de energia;

CISC (Computador com um conjunto complexo de instruções): tem conjunto de instruções variadas e complexas. Sua ideia principal é minimizar o número de instruções por programa, já que uma única instrução pode executar várias operações complexas de baixo nível. Pode consumir mais energia.

Ou seja, RISC é um tipo de arquitetura de processador com um conjunto menor e mais simples de instruções, enquanto o CISC possui um conjunto maior e mais complexo de instruções.

Qual é a diferença entre processador Arm e x86?

A diferença entre Arm e x86 é o conjunto de instruções. Processadores Arm são facilmente encontrados em dispositivos móveis e são projetados com ênfase em eficiência energética, enquanto os modelos x86 são comuns em desktops e servidores, nos quais o desempenho bruto é mais importante.

Intel Pentium D, um processador dual-core com arquitetura CISC x86 (Imagem: Everton Favretto/Tecnoblog)

Qual é a diferença entre processador 64 bits e 32 bits?

A diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits está no endereçamento de memória e no processamento de dados. Um chip de 32 bits pode endereçar até 4 GB (232 bytes) de memória e processar dados em pedaços de 32 bits. Já um chip de 64 bits pode endereçar até 18,4 EB (264 bytes) de memória e processar dados em pedaços de 64 bits, o que permite maior desempenho em operações complexas.

O que é o clock do processador?

O clock do processador estabelece o número de ciclos que o chip executa em um segundo. É medido em Hertz (Hz), geralmente na escala de megahertz (MHz) ou gigahertz (GHz). Quanto maior a frequência, mais operações um processador pode executar a cada segundo, o que tende a aumentar seu desempenho.

O que é overclock do processador?

Overclock é a prática de aumentar o clock de um processador além do limite pré-estabelecido pela fabricante. Quando uma CPU com clock base de 3 GHz é configurada pelo usuário para operar a 4 GHz, dizemos que foi realizado um overclock.

O overclock pode elevar o consumo de energia e a temperatura do processador. Se o sistema de resfriamento for insuficiente para atender à frequência mais alta, o chip pode ser danificado permanentemente.

Para que serve o núcleo do processador?

O núcleo do processador, também chamado de “core”, é responsável por executar as operações e cálculos em um computador. Cada núcleo físico ou virtual de um chip pode operar de maneira independente, o que permite executar múltiplas tarefas simultaneamente e melhora o desempenho.

O que é um processador multicore?

A tecnologia multicore permite que um processador tenha múltiplos núcleos. São exemplos os processadores quad-core (4 núcleos) e octa-core (8 núcleos), comuns em dispositivos como smartphones e notebooks. O objetivo do multicore é aumentar a velocidade de processamento ao executar mais de uma operação ao mesmo tempo.

Processador Intel Core 2 Duo T7200, uma CPU com dois núcleos (Imagem: Everton Favretto/Tecnoblog)

O que são threads do processador?

Threads de um processador são sequências de instruções que fazem parte de um processo principal. Um programa é organizado em processos, e cada processo é dividido em threads. Quando um processador suporta multithreading, ele pode executar dois ou mais threads simultaneamente, o que melhora o desempenho.

O que é a tecnologia Hyper-Threading?

Hyper-Threading (HT) é a tecnologia de multithreading simultâneo da Intel que aumenta a eficiência ao permitir que cada núcleo físico da CPU execute dois threads ao mesmo tempo. Foi lançado pela primeira vez em um processador doméstico em novembro de 2002, no Pentium 4 HT de microarquitetura Northwood.

O nome Hyper-Threading é de propriedade da Intel, mas há outras fabricantes que usam tecnologias similares, como o AMD Simultaneous Multi-Threading (SMT), presente na família de microarquiteturas Zen.

O que é o TDP de um processador?

TDP (Thermal Design Power) representa a quantidade máxima de calor que um processador gera em condições normais. É expresso em watts (W) e serve para entender as necessidades de resfriamento de um chip, como uma CPU em um notebook ou uma GPU em uma placa de vídeo. Saber o TDP é importante para evitar o superaquecimento do chip.

O que é um microprocessador?

Microprocessador é um circuito integrado compacto que executa operações lógicas e cálculos matemáticos. O nome é comumente usado para se referir à Unidade Central de Processamento (CPU), que é o principal responsável por executar programas em um computador.

Quem inventou o primeiro microprocessador?

O primeiro microprocessador, Intel 4004, foi inventado por uma equipe de engenheiros da Intel composta por Ted Hoff, Federico Faggin e Stanley Mazor.

O Intel 4004 foi anunciado em 15 de novembro de 1971. Ele foi o primeiro microprocessador vendido ao público, por US$ 60 em valores da época.

Intel 4004, o primeiro microprocessador (Imagem: Divulgação/Intel)

Quais eram as especificações do primeiro microprocessador?

O Intel 4004 tinha clock de 740 a 750 kHz (kilohertz) e arquitetura BCD de 4 bits. Era fabricado em um processo de 10 micrômetros, ou 10.000 nanômetros, e tinha 2.300 transistores mais finos que um fio de cabelo. Processadores modernos podem ter bilhões de transistores com 5 nanômetros ou menos.

O chip foi usado na calculadora Busicom 141-PF, que tinha memória, 4 funções (soma, subtração, multiplicação e divisão) e impressão de resultados com até 15 dígitos.

O que diz a Lei de Moore sobre processadores?

A Lei de Moore é uma observação feita por Gordon E. Moore, cofundador da Intel, em 1965. A versão mais atualizada da previsão dizia que o número de transistores em um processador dobraria a cada 2 anos, ou seja, o desempenho dos chips evoluiria de forma exponencial.

A previsão está sendo desafiada nos últimos anos porque a miniaturização dos transistores está se aproximando dos limites físicos. À medida que se eles se tornam tão pequenos quanto átomos, surgem problemas técnicos que dificultam a continuidade da miniaturização no mesmo ritmo das últimas décadas.

Quais são as principais linhas de processadores?

Intel Core: lançada em 2006, tem como características sua alta performance em PCs. A linha Core é subdividida em Core i3 (entrada), Core i5 (intermediário), Core i7 (alto desempenho) e Core i9 (performance extrema);

Intel Pentium: lançada originalmente em 1993, a linha Pentium se tornou voltada para o segmento de entrada, oferecendo desempenho básico a um preço menor. Era a principal marca de CPUs da Intel antes da linha Core;

Intel Xeon: é a linha de processadores da Intel para servidores e estações de trabalho (workstations). Foi lançada em 1998 e tem foco em alto desempenho, podendo operar em conjunto com outros processadores do mesmo modelo no mesmo computador;

AMD Ryzen: lançada em 2017, é a marca de processadores de alto desempenho da AMD para PCs. A linha Ryzen é subdividida em Ryzen 3 (entrada), Ryzen 5 (intermediário), Ryzen 7 (alto desempenho) e Ryzen 9 (performance extrema);

AMD Athlon: criada originalmente em 1999, a linha Athlon se tornou voltada para os segmentos de entrada e intermediário, oferecendo desempenho básico para tarefas cotidianas. O Athlon foi o principal concorrente do Intel Pentium até o final da década de 2000;

AMD Epyc: é a linha de processadores da AMD projetada para servidores de alto desempenho. Geralmente conta com um grande número de núcleos e suporte a altas quantidades de memória;

AMD Radeon: reúne os processadores gráficos (GPUs) da AMD. Foi criada em 2000 pela ATI Technologies, empresa comprada pela AMD em 2006.

Nvidia GeForce: reúne os processadores gráficos (GPUs) da Nvidia. É a principal marca da Nvidia para placas de vídeo voltadas ao usuário doméstico e muito usada em aplicações de GPGPU (Unidade de Processamento Gráfico de Propósito Geral).

Qualcomm Snapdragon: lançada em 2007, é uma linha de System-on-a-Chip (SoC) muito popular em smartphones e tablets com Android. Reúne CPU, GPU, modem e outros componentes dentro do mesmo chip;

Samsung Exynos: linha de SoCs da Samsung criada em 2010. É comum em celulares e tablets da linha Samsung Galaxy.

Apple Silicon: são os processadores da Apple usados principalmente em Macs. Os chips da linha Apple M1, M2 e sucessores têm arquitetura Arm e substituíram os processadores da Intel, com arquitetura x86, em desktops e laptops da Apple.

Processador de notebook serve em PC (desktop)?

Não, pois processadores de notebooks geralmente são soldados diretamente na placa-mãe e têm soquete diferente das CPUs para desktops, que são especificamente projetadas para serem removíveis e substituíveis.
O que são processadores e quais os tipos usados em celulares, PCs e câmeras?

O que são processadores e quais os tipos usados em celulares, PCs e câmeras?
Fonte: Tecnoblog

Turbo Boost e Turbo Core: o que é o modo turbo em processadores?

26 de julho de 2023

Turbo Boost e Turbo Core: o que é o modo turbo em processadores?

Turbo Boost e Turbo Core são tecnologias desenvolvidas pela Intel e AMD, respectivamente, que elevam dinamicamente a frequência (clock) dos processadores. Também conhecido como modo turbo, esse tipo de recurso faz a CPU ter aumento de desempenho em tarefas que exigem muito processamento.

O que é o modo turbo em processadores? (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

ÍndicePara que serve o modo turbo do processador?O que é o Intel Turbo Boost?Quais são as versões do Intel Turbo Boost?O Intel Turbo Boost impulsiona todos os núcleos?Como saber se o processador tem Turbo Boost?O que é o AMD Turbo Core?O AMD Turbo Core impulsiona todos os núcleos?Como saber se o processador tem Turbo Core?É seguro usar o modo turbo no processador?Qual é a diferença entre modo turbo e overclock?

Para que serve o modo turbo do processador?

O modo turbo permite aos núcleos do processador funcionarem com uma taxa de clock acima da frequência base (padrão). O procedimento faz a CPU ter um aumento de desempenho temporário para otimizar a execução de tarefas complexas.

O ajuste do clock no modo turbo ocorre de forma dinâmica, ou seja, é aplicado proporcionalmente à demanda de processamento e somente durante o tempo necessário. Esse controle evita que o processador gaste energia desnecessariamente.

Como o modo turbo tende a aumentar o consumo energético, o chip também pode gerar mais calor. Porém, o recurso é implementando em uma margem de segurança para não haver risco de superaquecimento, mesmo que o clock atinja velocidade máxima.

Fabricantes podem adotar nomenclaturas diferentes para se referir a esse mecanismo, como o Intel Turbo Boost e o AMD Turbo Core.

O que é o Intel Turbo Boost?

Intel Turbo Boost é uma tecnologia que realiza um aumento dinâmico da velocidade de clock em determinados processadores de linhas como Intel Core e Intel Xeon. O procedimento ocorre gradativamente até alcançar a frequência adequada para a tarefa em execução ou atingir o clock máximo do chip.

Quais são as versões do Intel Turbo Boost?

O Intel Turbo Boost foi introduzido em 2008 e, com o passar do tempo, ganhou novas versões. São elas:

Turbo Boost 1.0: a primeira versão surgiu nas CPUs Core i7 (Bloomfield) lançadas no final de 2008 para aumentar a taxa de clock sob demanda, desde que os limites de TDP e temperatura não sejam excedidos;

Turbo Boost 2.0: introduzida em 2011 com os chips Sandy Bridge, adiciona um controle de tempo para a sua ativação, o que a torna mais eficiente. Também tem recursos que podem ser regulados pelos fabricantes de PCs;

Turbo Boost Max 3.0: lançada em 2019, essa é uma tecnologia que aumenta a eficiência dos núcleos mais potentes da CPU, aplicando ajustes de frequência individualmente e direcionados às cargas de trabalho mais pesadas a eles.

A tecnologia Turbo Boost Max 3.0 não substitui o Turbo Boost 2.0, mas o complementa. Por isso, muitos processadores da Intel contam com as duas tecnologias, principalmente os modelos de alto desempenho.

Os chips Intel Core de 13ª geração mais avançados têm Turbo Boost (imagem: divulgação/Intel)

O Intel Turbo Boost impulsiona todos os núcleos?

A tecnologia Intel Turbo Boost pode aumentar dinamicamente a frequência de todos os núcleos da CPU. A exceção fica para a variação Turbo Boost Max 3.0, que impulsiona somente a frequência dos núcleos mais potentes.

Para o Turbo Boost entrar em ação, parâmetros como TDP (Thermal Design Power), tensão e temperatura são monitorados. Se as medições indicarem que há margem para que esses parâmetros aumentem dentro de um patamar seguro e funcional, a frequência de cada núcleo é elevada de acordo com a distribuição da carga de trabalho.

Embora o Turbo Boost possa modificar o clock de mais de um núcleo ao mesmo tempo, esse ajuste é feito em nível single core, isto é, se limita à capacidade máxima de aumento de cada núcleo.

O processador Core i5-13600K é um exemplo. Ele tem seis núcleos de alto desempenho e oito núcleos de eficiência energética (menos potentes). As frequências máximas que esses núcleos alcançam são as seguintes:

Core i5-13600KNúcleos de alto desempenhoNúcleos de eficiência energética Quantidade68 Frequência base3,5 GHz2,6 GHz Turbo Boost máximo5,1 GHz3,9 GHz 

Como saber se o processador tem Turbo Boost?

A maneira mais prática de saber se o seu processador suporta a tecnologia Turbo Boost é pesquisando pelo nome exato do modelo do site da Intel. A página do produto informa todas as especificações do chip, incluindo se há suporte à tecnologia e em quais frequências máximas.

Para descobrir o nome do seu processador, no Windows 10 ou 11, basta acessar o Gerenciador de Tarefas a partir do campo de pesquisa da Barra de Tarefas ou com o atalho de teclado Ctrl + Shift + Esc. Vá em Desempenho e CPU. O nome da CPU aparece no canto superior da tela.

Se você usa uma distribuição Linux, pode descobrir o nome da CPU digitando o comando lscpu em um terminal.

Nome da CPU no Gerenciador de Tarefas do Windows 11 (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

O que é o AMD Turbo Core?

Turbo Core é a tecnologia de dimensionamento de frequência dinâmica da AMD, que permite aumentar temporariamente o clock quando há cargas de trabalho exigentes, de modo a otimizar o desempenho do processador. Trata-se de uma tecnologia similar ao Intel Turbo Boost.

A tecnologia Turbo Core está presente em linhas de CPUs como AMD Ryzen e AMD Epyc, mas foi introduzida em 2010, junto com os chips Phenom II X6.

Nos chips Ryzen, mais atuais, a tecnologia traz alguns incrementos importantes, como o modo Precision Boost, uma evolução que eleva a frequência de operação para o nível mais elevado possível, mas ainda dentro de padrões de segurança.

O AMD Turbo Core impulsiona todos os núcleos?

A tecnologia AMD Turbo Core pode impulsionar o funcionando de todos os núcleos simultaneamente, dependendo das especificações de cada chip e da carga de trabalho a ser processada.

O processo é feito de modo incremental, até o clock atingir um patamar correspondente ao TDP máximo do chip. Alguns mecanismos, como o thermal throttling (redução da frequência para controle da temperatura), entram em ação para evitar que o Turbo Core ultrapasse limites de consumo ou temperatura.

Como saber se o processador tem Turbo Core?

O Turbo Core está presente em linhas como AMD Ryzen e AMD Epyc. Para ter certeza de que seu processador suporta a tecnologia, pesquise pelo nome do chip no site da AMD. Se a página do produto indicar um clock máximo em modo boost ou o uso da tecnologia Precision Boost, o Turbo Core está presente.

Se você não souber o nome exato de sua CPU, consulte o Gerenciador de Tarefas (área Desempenho / CPU) do Windows ou use o comando lscpu no Linux para obter essa informação.

Os chips Ryzen 7000 têm Turbo Core / Precision Boost (imagem: divulgação/AMD)

É seguro usar o modo turbo no processador?

As tecnologias de modo turbo são seguras, pois fazem ajuste automático da frequência. Isso permite que a velocidade de clock seja aumentada para o nível mais apropriado e evita consumo excessivo de energia e superaquecimento.

Processadores modernos também contam com mecanismos de segurança que reduzem o clock em caso de elevação exagerada de temperatura. Mesmo assim, é importante adotar alguns cuidados, como instalar um sistema de resfriamento apropriado para o chip em uso.

Qual é a diferença entre modo turbo e overclock?

O modo turbo realiza um ajuste automático que aumenta a velocidade de clock durante a execução de tarefas pesadas. O procedimento é controlado pela própria CPU e mantido dentro de seus limites de operação. Já o overclock do processador é um aumento de frequência configurado pelo próprio usuário, ou seja, é um processo manual.

Em linhas gerais, o modo turbo é mais seguro porque a tecnologia aplica apenas os acréscimos de clock necessários para a carga de trabalho em execução. O procedimento é revertido automaticamente se a temperatura do chip atingir níveis perigosos.

O overclock é mais arriscado porque toda ou parte da configuração aplicada é definida pelo usuário. Porém, o procedimento tem a vantagem de permitir ajustes mais minuciosos no clock quando feito por alguém com conhecimentos sobre o assunto e com o uso de mecanismos avançados de resfriamento.
Turbo Boost e Turbo Core: o que é o modo turbo em processadores?

Turbo Boost e Turbo Core: o que é o modo turbo em processadores?
Fonte: Tecnoblog

O que são threads do processador e quais os benefícios do multithreading?

25 de julho de 2023

O que são threads do processador e quais os benefícios do multithreading?

Thread (linha de execução) é uma sequência de instruções que faz parte de um processo principal. Um software é organizado em processos. Cada processo é dividido em threads, que formam tarefas independentes, mas relacionadas entre si. CPUs podem realizar multithreading simultâneo (SMT) para ter mais desempenho.

O que são os threads do processador? (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

ÍndiceComo funcionam os threads de um processador?O que é multithreading simultâneo (SMT)?O que é a tecnologia Hyper-Threading?Quais são as vantagens das threads em computação?Quanto mais threads, melhor o processador?Como saber o número de threads do processador?Como ver o número de threads no Windows?Como descobrir a quantidade de threads da CPU no Mac?Qual comando para ver o número de threads de CPU no Linux?Qual é a diferença entre multithreading e multi-core?Qual é a diferença entre thread e processo?

Como funcionam os threads de um processador?

Os sistemas operacionais organizam as tarefas a serem executadas em processos, que são divididos em um ou mais threads.

Cada processo é uma sequência de instruções que está ligada a um software. Se um processo está sendo executado por um núcleo do processador, significa que o software ligado a ele está em execução. Os threads formam conjuntos menores de instruções dentro de uma tarefa maior.

CPUs modernas suportam multithread (ou multithreading), conceito em que dois ou mais threads são executados simultaneamente para aumentar a eficiência do sistema. Para isso, cada thread é direcionado a um núcleo do processador.

Os núcleos físicos da CPU podem ainda ser divididos em núcleos virtuais por meio da técnica de SMT.

O que é multithreading simultâneo (SMT)?

Multithreading simultâneo (SMT) é uma técnica que permite que múltiplos threads sejam executados ao mesmo tempo por um único núcleo físico do processador.

As CPUs seguem um fluxo de processamento sequencial de dados, ao contrário da GPUs (chips para processamento gráfico), que podem ter até milhares de núcleos para permitir processamento paralelo. Ao possibilitar a execução simultânea de vários threads, o SMT compensa essa limitação nas CPUs.

As técnicas de SMT fazem os núcleos físicos serem divididos em núcleos virtuais, cada um deles também chamado de thread. Assim, se um processador quad-core tiver dois threads por núcleos, ele terá quatro núcleos e oito threads. Da mesma forma, um chip octa-core terá oito núcleos e 16 threads.

Na implementação do SMT, a execução dos threads não é exatamente simultânea. Os núcleos físicos fazem seu trabalho de modo sequencial, mas alternam tão rapidamente entre os threads que é como se a execução deles ocorresse ao mesmo tempo.

Nem sempre a quantidade de threads equivale ao dobro do número de núcleos. Nos chips Core de 12ª geração e sucessores, a Intel implementou dois threads somente nos núcleos de alto desempenho, deixando os núcleos de eficiência energética (menos potentes) com um thread cada.

O que é a tecnologia Hyper-Threading?

Hyper-Threading é o mecanismo de multithreading simultâneo (SMT) da Intel. A tecnologia permite que a CPU tenha aumento de eficiência ao fazer cada núcleo físico executar dois threads ao mesmo tempo, abordagem útil principalmente erm softwares complexos, como editores de vídeo.

A tecnologia Hyper-Threading está presente em linhas de processadores como Intel Core, Intel Core vPro (com recursos corporativos) e Intel Xeon (para servidores e workstations).

Hyper-Threading (imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Quais são as vantagens das threads em computação?

O uso de threads para execução de instruções tem as seguintes vantagens:

Aumento de velocidade: a divisão de tarefas em threads é um método de paralelismo que otimiza o fluxo de instruções a serem executadas, contribuindo para o aumento de desempenho da CPU;

Maior eficiência: o uso de threads diminui o risco de núcleos ficarem ociosos à espera de dados ou instruções;

Compartilhamento de recursos: como os threads estão relacionados em si, eles compartilham determinados recursos, como endereçamento de memória e dados específicos;

Controle de custos: a abordagem dos threads pode reduzir os custos de desenvolvimento de um chip porque a otimização do fluxo de execução elimina a necessidade de mais núcleos físicos.

Quanto mais threads, melhor o processador?

O multithreading otimiza o fluxo de execução, mas nem sempre isso é o suficiente para tornar um processador melhor do que outro. Uma implementação exagerada de threads por fazer o chip demandar muita energia ou exigir uma restruturação de arquitetura.

Além disso, o desempenho geral é determinado por vários outros parâmetros, como a velocidade do clock, o tamanho do cache do processador, o processo de litografia e, claro, número de núcleos físicos.

Como saber o número de threads do processador?

Os principais sistemas operacionais para desktops e servidores têm recursos nativos que permitem verificar o número de threads do processador em uso. No Windows, essa informação aparece no Gerenciador de Tarefas. No macOS e no Linux, há comandos que revelam esse detalhe.

Como ver o número de threads no Windows?

Se você usa o Windows 10 ou 11, basta digital digitar “Gerenciador de Tarefas” no campo de busca da Barra de Tarefas. O recurso também é encontrado na tela de bloqueio do sistema ou com o atalho de teclado Ctrl + Shift + Esc.

Com o Gerenciador de Tarefas aberto, vá em “Desempenho” e “CPU”. A quantidade de threads é informada abaixo do gráfico de desempenho, no campo “Processadores Lógicos”.

Número de threads no Windows 11 (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Como descobrir a quantidade de threads da CPU no Mac?

Um jeito rápido de descobrir o número de threads da CPU no macOS é abrindo o terminal e digitando o seguinte comando:

sysctl -n hw.logicalcpu

O número de threads será informado na linha logo abaixo do comando.

Checandos os threads da CPU no macOS (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Qual comando para ver o número de threads de CPU no Linux?

Nas distribuições Linux, o número de threads e outros detalhes da CPU são informados com o seguinte comando em um terminal:

lscpu

A informação está na linha “Thread(s) por núcleo”. Já a quantidade de núcleos é informado na linha “Núcleo(s) por soquete”. Basta então multiplicar um pelo outro. Em um chip dual-core com dois threads por núcleo, o número de threads é 4 (2 x 2).

Threads da CPU em distribuição Linux (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Qual é a diferença entre multithreading e multi-core?

O multithreading descreve a capacidade de um processador de lidar com múltiplos threads ao mesmo tempo. Já o multi-core identifica chips que têm dois núcleos físicos ou mais.

Essa diferenciação é importante porque o núcleo físico de um processador é uma unidade de execução completa, contendo Unidade Lógica e Aritmética (ULA), registradores e outros componentes. Já os threads funcionam como núcleos virtuais, fazendo os núcleos físicos alternarem rapidamente entre eles de modo a otimizar o fluxo de execução.

Multithreading e multi-core (imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Qual é a diferença entre thread e processo?

Um processo é uma sequência de instruções que corresponde a um software ativo. Cada processo ocupa um espaço individual de memória que contém os dados necessários para a sua execução. Um software pode gerar mais de um processo, com todos eles sendo vinculados a um processo principal.

Já um thread é um segmento de um processo, como se formasse uma subtarefa. Nos sistemas operacionais convencionais, um processo sempre tem um ou mais threads. Essa abordagem melhora o aproveitamento de recursos da CPU e otimiza o fluxo de execução de instruções, dando mais eficiência à operação.
O que são threads do processador e quais os benefícios do multithreading?

O que são threads do processador e quais os benefícios do multithreading?
Fonte: Tecnoblog

Como saber quantos núcleos tem o meu processador?

21 de julho de 2023

Como saber quantos núcleos tem o meu processador?

O número de núcleos do processador pode ser encontrado no site do fabricante, caso você saiba o modelo da CPU, ou por meio de aplicativos para Android, iOS, Windows, macOS e Linux. A seguir, veja como descobrir essa especificação nesses sistemas operacionais.

Como saber quantos núcleos tem o meu processador? (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

ÍndiceComo saber quantos núcleos tem o processador do meu celular?Como ver o número de núcleos do processador no Android?Como saber quantos núcleos tem o chip do iPhone?Como ver a quantidade de núcleos da CPU do meu computador?Como descobrir o número de núcleos de um processador no Windows?Como saber quantos núcleos tem o processador do Mac?Qual comando digitar para ver o número de núcleos de CPU no Linux?Como descobrir a quantidade de núcleos de um processador?Para que serve o núcleo de uma CPU?

Como saber quantos núcleos tem o processador do meu celular?

Alguns celulares Android informam o número de núcleos da CPU no menu “Sobre” da área de configurações do sistema. Mas, no iPhone e na maioria dos Androids, essa informação não existe. A alternativa mais prática é o uso de aplicativos que dão detalhes sobre o hardware do aparelho.

Como ver o número de núcleos do processador no Android?

É possível descobrir o número de núcleos da CPU no Android por meio do aplicativo CPU Info, que é gratuito e tem código-fonte aberto.

Depois de instalar o CPU Info, basta abri-lo. A aba “CPU” será exibida imediatamente. Ali, role a tela até encontrar a linha “Core”, que informa a quantidade de núcleos.

Também é possível contar a quantidade de linhas com a descrição “CPU [número]” para saber quantos núcleos o processador tem. Se o chip for quad-core (quatro núcleos), a contagem começará em “CPU 0” até chegar em “CPU 3”. Se for octa-core, a contagem irá de “CPU 0” até “CPU 7”.

Núcleos de CPU no Android (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Uma alternativa ao CPU Info é o CPU-Z, que fornece mais detalhes sobre o hardware do dispositivo, mas exibe publicidade na versão gratuita.

Como saber quantos núcleos tem o chip do iPhone?

É possível descobrir rapidamente o número de núcleos do chip do iPhone instalando o aplicativo AIDA64, que é gratuito com anúncios.

Depois da instalação, abra o AIDA64 e vá em “Processor”. A quantidade de núcleos será informada na linha “Core Count”. Não confunda com a linha “GPU Core”, que informa a quantidade de núcleos de processamento gráfico.

Núcleos de CPU em um iPhone 14 Pro (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Como ver a quantidade de núcleos da CPU do meu computador?

O caminho mais fácil para ver a quantidade de núcleos do processador no Windows é acessando o Gerenciador de Tarefas. No macOS e Linux, você pode usar a área “Sobre este Mac” e linha de comando, respectivamente.

Como descobrir o número de núcleos de um processador no Windows?

Se você usa o Windows 10 ou 11, precisa apenas digitar “Gerenciador de Tarefas” no campo de busca da Barra de Tarefas. A ferramenta também pode ser acessada no menu que aparece com o atalho de teclado Ctrl + Alt + Del (ou Ctrl + Shift + Esc).

Com o Gerenciador de Tarefas aberto, vá à aba “Desempenho” e clique em “CPU”. A quantidade de núcleos é informada logo abaixo do gráfico de desempenho.

Núcleos de CPU no Windows 11 (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Como saber quantos núcleos tem o processador do Mac?

No macOS, clique no menu “Apple” (canto esquerdo superior) e vá em “Sobre este Mac”. Clique em “Mais informações”. A tela “Sobre” abrirá. No final dela, clique em “Relatório do Sistema”. Detalhes sobre o processador, incluindo a sua quantidade de núcleos, serão mostrados na área “Visão Geral do Hardware”.

Em Macs com Apple Silicon, a ferramenta mostrará o número de núcleos de CPU de alto desempenho e de economia de energia. Isso acontece porque chips como o Apple M1 e o Apple M2 seguem a arquitetura Arm big.LITTLE.

Número de núcleos de CPU em um MacBook Pro com Apple M1 (Imagem: Paulo Higa/Tecnoblog)

Qual comando digitar para ver o número de núcleos de CPU no Linux?

Em distribuições Linux, basta abrir o terminal e digitar o comando lscpu. Várias informações sobre a CPU serão exibidas na sequência. O número de núcleos aparecerá na linha “Núcleo(s) por soquete”.

Algumas distribuições Linux também trazem ferramentas que dão detalhes sobre o processador. Um exemplo vem do Ubuntu com ambiente de desktop Gnome, que informa o número de núcleos no aplicativo Monitor do Sistema. Porém, o comando “lscpu” tem a vantagem de não depender de uma ambiente gráfico para funcionar.

Núcleos de CPU no Ubuntu Linux com o comando ‘lscpu’ (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Como descobrir a quantidade de núcleos de um processador?

Se você já sabe o nome da CPU, mas não tem certeza sobre a quantidade de núcleos que ela tem, pode conseguir essa informação no site do fabricante. Normalmente, as empresas do setor disponibilizam bases de dados online com informações sobre processadores atuais e descontinuados:

Intel: tem informações sobre chips como Core i3, Core i5, Core i7, Core i9 e Core Ultra, além das linhas Pentium, Celeron, Xeon e Atom;

AMD: reúne informações a respeito de APUs e CPUs de linhas como Epyc, Ryzen 5, Ryzen 7, Ryzen 9 e Athlon;

Qualcomm Snapdragon: é uma base de dados sobre os SoCs que a marca desenvolve para celulares, tablets e outros dispositivos móveis, a exemplo dos chips Snapdragon 8 Gen 2, Snapdragon 730G e Snapdragon 415;

MediaTek: a marca mantém a linha Dimensity para smartphones de alto desempenho, além dos chips Helio para diversas categorias de celulares. Existe também uma página com chips MediaTek para notebooks e tablets;

Samsung Exynos: no site dos SoCs da Samsung, o número de núcleos costuma ser informado no final do nome de cada núcleo. O Exynos 1380 aparece assim: Cortex-A78x4 + Cortex-A55x4 (quatro núcleos de cada tipo).

Para que serve o núcleo de uma CPU?

O núcleo de um processador é uma unidade que executa os processos gerados no sistema. CPUs antigas ou simples têm apenas um núcleo, mas modelos modernos podem ter dois, quatro ou mais núcleos. Quanto mais núcleos, mais desempenho o chip pode ter, embora esse aspecto dependa de outros fatores.
Como saber quantos núcleos tem o meu processador?

Como saber quantos núcleos tem o meu processador?
Fonte: Tecnoblog

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

19 de julho de 2023

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

32 bits e 64 bits são especificações ligadas à arquitetura de um sistema e se referem à quantidade de dados que um chip pode processar por vez. Entenda as diferenças entre os bits na arquitetura e suas implicações em desempenho, sistemas operacionais e compatibilidade com softwares.

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

ÍndiceO que são os bits na arquitetura?Quais arquiteturas são de 32 bits?Quais arquiteturas são de 64 bits?O que muda entre uma CPU de 32 bits e uma de 64 bits?Processador de 64 bits é mais rápido que 32 bits?Posso rodar programas de 64 bits com um processador de 32 bits?Qual Windows devo instalar, 32 ou 64 bits?Como saber se meu Windows é 32 bits ou 64 bits?Por que o Windows de 32 bits não consegue usar mais de 4 GB de RAM?Existe processador de 128 bits?

O que são os bits na arquitetura?

O número de bits determina o tamanho máximo do dado que pode ser processado durante uma operação. Assim, se um computador tem CPU de 8 bits, uma operação de 24 bits teria que ser executada em três etapas. Já um processador de 32 bits pode executar a mesma operação de uma só vez.

A quantidade de bits da CPU diz respeito, principalmente, à capacidade de armazenamento de dados em seus registradores, que são pequenas quantidades de memória temporária.

Durante um cálculo, os valores envolvidos são transferidos da memória do computador para os registradores. Se os registradores suportam 64 bits, eles permitirão que a CPU faça cálculos maiores ou mais rapidamente do que se eles contassem com 32 bits ou menos.

Certos registradores também são usados para endereçar dados na memória. Um processador de 32 bits só pode lidar com cerca de 4 GB de memória. Quantidades maiores de memória são suportadas com chips de 64 bits (ou com artifícios especiais).

É por isso que, quanto mais bits a CPU suportar, mais desempenho o computador tende a ter. No entanto, esse aspecto deve ser analisado com cuidado, pois um chip pode ter registradores de 64 bits, mas barramentos de dados ou de endereçamento de memória de 32 bits.

Significado de bit
Um bit representa um valor binário (0 ou 1). Essa notação é empregada em diversos contextos da computação, como a largura de banda de uma transmissão ou o tamanho em bytes de um arquivo (um byte equivale a 8 bits). Este artigo aborda a quantidade de bits no contexto de uma CPU, sem invalidar o uso de bits em outros conceitos.

Quais arquiteturas são de 32 bits?

A forma mais rápida de identificar a quantidade de bits de um processador é descobrir a sua arquitetura. As mais conhecidas no segmento de 32 bits são:

x86, i386 ou IA-32: identificam chips baseados na arquitetura de 32 bits criada pela Intel com o lançamento do chip Intel 386, em 1985. O nome “x86” também pode se referir aos chips Intel 8086, 80186 e 80286, de 16 bits;

PowerPC: arquitetura de 32 bits introduzida em 1991 por uma aliança formada entre Apple, IBM e Motorola. Foi utilizada em Macs até 2006. Ainda é usada em sistemas embarcados e equipamentos de redes;

Armv7: também conhecida como arm32, foi introduzida pela Arm em 2004. Foi adotado em celulares com o Nexus 6, com chip Snapdragon 805 de 32 bits. A linha Samsung Exynos também teve modelos Armv7;

Sparc: é uma arquitetura de 32 bits lançada pelo Sun Microsystems em 1987. Foi usada principalmente nas estações de trabalho e servidores da linha Sun-4. Em 1993, ganhou suporte a 64 bits;

MIPS: foi criada por uma empresa com o mesmo nome em 1985. As primeiras versões trabalhavam com 32 bits, mas a arquitetura foi atualizada para 64 bits no início dos anos 1990. Ainda é usada em sistemas embarcados.

O Intel Core Duo T2050 é uma CPU de 32 bits (imagem: Everton Favretto/Tecnoblog)

Quais arquiteturas são de 64 bits?

As arquiteturas de 64 bits mais conhecidas são:

x86-64, amd64 ou x64: arquitetura criada pela AMD em 2003, lançada inicialmente em chips como Opteron e Athlon 64. É baseada no x86 e mantém compatibilidade com softwares de 32 bits;

arm64: nome usado para se referir às versões mais recentes da arquitetura Arm, como o Armv8 e o Armv9, lançadas a partir de 2011, que acrescenta suporte a instruções de 64 bits em celulares, tablets e notebooks. É conhecida também como AArch64;

IA-64 (Intel Itanium): arquitetura de 64 bits desenvolvida pela Intel e a HP. Surgiu em 2001 com o lançamento do chip Intel Itanium para servidores. Embora avançados, os chips IA-64 não foram um grande sucesso comercial;

PowerPC 64: às vezes identificada como ppc64, corresponde aos chips com arquitetura PowerPC que lidam com instruções de 64 bits. O primeiro desses chips foi o PowerPC 620, revelado no final de 1995;

MIPS64: a MIPS passou a trabalhar com 64 bits a partir da terceira versão, lançada em 1991. Mas a arquitetura MIPS64 só foi padronizada e recebeu esse nome em 1999. O Nintendo 64 tem uma CPU MIP de 64 bits (NEC VR4300);

Sparcv9: a arquitetura Sparc, criada pela Sun Microsystems em 1987, passou a suportar instruções de 64 bits em 1993 com o surgimento de sua nona versão.

Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2, um chip Arm de 64 bits (imagem: Giovanni Santa Rosa/Tecnoblog)

O que muda entre uma CPU de 32 bits e uma de 64 bits?

A tabela a seguir reúne as diferenças entre as arquiteturas de 32 e 64 bits:

 32 bits64 bitsEndereçamento máximo de memória4 gigabytes16 exabytesCompatibilidade de software32 bits e inferiores64 bits, 32 bits e inferiores, com possíveis exceçõesSistema operacionalSomente 32 bits64 bits e 32 bitsDesempenho geralMenorMaior, em parte porque chips de 64 bits são mais modernosMultitarefaSuporta, mas com limitaçõesAlto desempenho por suportar mais memóriaAplicações gráficasDesempenho menorDesempenho maior (gráficos envolvem operações complexas)SegurançaMenorPor serem mais modernos, chips de 64 bits costumam ter mais recursos de segurançaCustoMenor (chips de 32 bits são mais simples e ainda podem atender a algumas aplicações)Relativamente maior

Processador de 64 bits é mais rápido que 32 bits?

Uma CPU de 64 bits pode ser mais eficiente que um processador de 32 bits por suportar um volume de dados maior em cada ciclo de execução. Porém, o número de bits, isoladamente, não é um fator determinante para o desempenho geral.

A rapidez e a capacidade de processamento de dados por uma CPU dependem de uma combinação de características, como número de núcleos, taxa de clock (frequência), quantidade de memória cache e processo de fabricação.

Posso rodar programas de 64 bits com um processador de 32 bits?

Softwares de 64 bits requerem um processador de 64 bits para serem executados, afinal, esses programas dependem de instruções que não existem em CPUs de 32 bits.

O inverso é possível, ou seja, um processador de 64 bits costuma rodar softwares de 32 bits. Um exemplo é o uso de subsistemas que geram um ambiente de execução de 32 bits, a exemplo do emulador WOW64 do Windows.

Há exceções na compatibilidade entre arquiteturas. No caso dos Windows de 64 bits, drivers de 32 bits tendem a não ser aceitos, exigindo que o usuário busque drivers de 64 bits. Outro exemplo é a linha de processadores de 64 bits Intel Itanium, que não era compatível com softwares de 32 bits.

Qual Windows devo instalar, 32 ou 64 bits?

Você deve instalar o Windows de 64 bits se o seu processador tiver essa característica. Provavelmente terá, pois CPUs de 32 bits são cada vez mais raras no mercado. Entre outras vantagens, versões de 64 bits têm maior capacidade de endereçamento de memória, o que faz o sistema suportar mais de 4 GB de RAM.

Como saber se meu Windows é 32 bits ou 64 bits?

Nos Windows 10 e 11, basta abrir o menu Iniciar e ir em Configurações / Sistema / Sobre. A descrição do computador que aparece na tela seguinte informará se você tem um Windows de 32 ou 64 bits.

Windows 11 de 64 bits (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Por que o Windows de 32 bits não consegue usar mais de 4 GB de RAM?

Uma CPU de 32 bits usa essa capacidade para endereçar cada byte de memória. Fazendo o cálculo (232), chega-se a aproximadamente 4,2 bilhões de endereços, o que faz a quantidade de memória RAM suportada pelo Windows de 32 bits corresponder a até 4 GB.

Em computadores de 32 bits com 4 GB de RAM, o Windows pode ainda informar que só há 3,25 GB de memória instalada. Não é um defeito. A exibição dessa quantidade tem algumas causas possíveis, como o uso reservado de uma parte da memória pelo próprio sistema para mapeamento de drivers.

Para superar a limitação de 4 GB, a Microsoft implementou o modo PAE (Extensão de Endereço Físico), que altera o gerenciamento de memória para fazer o sistema operacional acessar até 64 GB ou 128 GB de RAM (o limite depende do sistema). O recurso foi introduzido no Windows XP.

Existe processador de 128 bits?

Não existe CPU de 128 bits, a não ser por eventuais protótipos. O motivo é que as arquiteturas de 64 bits suportam volumes de operações gigantescos e permitem endereçar até 16 exabytes de memória, capacidade mais do que suficiente até para supercomputadores. Por isso, uma arquitetura de 128 bits ainda não traz vantagens práticas.
Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura
Fonte: Tecnoblog

O que é Arm big.LITTLE? Entenda quais CPUs têm essa arquitetura

18 de julho de 2023

O que é Arm big.LITTLE? Entenda quais CPUs têm essa arquitetura

big.LITTLE é uma tecnologia da Arm que combina até três tipos de núcleos (big, LITTLE e CXC) para oferecer alto desempenho de CPU consumindo menos bateria em celulares, computadores e outros dispositivos.

Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2 (Imagem: Giovanni Santa Rosa / Tecnoblog)

ÍndiceComo funciona um processador Arm com big.LITTLE?O que é um núcleo de CPU de alto desempenho?O que é um núcleo de CPU de eficiência?O que é um núcleo CXC (Cortex-X Custom)?O que é big.LITTLE com Arm DynamIQ?Quais as vantagens do big.LITTLE em processadores?Quando o big.LITTLE foi lançado pela Arm?Quais chips têm arquitetura big.LITTLE?Existe processador da Intel com big.LITTLE?

Como funciona um processador Arm com big.LITTLE?

Processadores Arm com big.LITTLE combinam tipos diferentes de núcleos de CPU em um único SoC (System-on-a-Chip), formando uma arquitetura heterogênea.

Os núcleos “LITTLE“ são projetados para eficiência máxima de energia em tarefas de baixa intensidade, como envio de e-mail e reprodução de música. Os núcleos “big” fornecem desempenho sustentado de CPU para processamento de alta intensidade, como em jogos ou navegação na web.

O sistema operacional distribui as tarefas entre os núcleos “big“ ou “LITTLE”. Os núcleos são agrupados em clusters e se comunicam entre si através de uma interconexão que permite transferir dados de forma contínua.

O que é um núcleo de CPU de alto desempenho?

O núcleo “big” é otimizado para equilibrar desempenho e eficiência energética. A Arm consegue isso através do pipeline, isto é, da maneira como o processamento é organizado em estágios.

Núcleos “big“ possuem um pipeline com execução fora-de-ordem (out-of-order), ou seja, podem reordenar as instruções do processador de forma dinâmica, evitando gargalos no desempenho.

Existem as seguintes famílias de núcleos “big”:

Cortex-A72x (Cortex-A720)

Cortex-A71x (Cortex-A710, Cortex-A715)

Cortex-A7x (Cortex-A73, Cortex-A75, Cortex-A76, Cortex-A77, Cortex-A78)

O que é um núcleo de CPU de eficiência?

O núcleo “LITTLE” é projetado para o máximo de eficiência energética. Sua principal característica é o pipeline com execução na ordem (in-order), ou seja, o processamento das instruções é realizado em uma ordem predefinida e, se uma delas demorar muito, isso atrasa todas as outras na fila.

Núcleos “LITTLE“ geralmente têm frequência (clock) menor que núcleos “big”, o que ajuda a reduzir o consumo de energia. Alguns dos principais núcleos “LITTLE” são Cortex-A53, Cortex-A55, Cortex-A510 e Cortex-A520.

O que é um núcleo CXC (Cortex-X Custom)?

Núcleos CXC (Cortex-X Custom), também conhecidos como núcleos prime, são voltados para tarefas que exigem desempenho intenso e imediato, tal como streaming de vídeo.

Para fornecer o máximo de desempenho, núcleos Cortex-X possuem um tamanho maior que núcleos “big” e “LITTLE” (Cortex-A) e consomem mais energia. Estes são os principais núcleos CXC: Cortex-X1, Cortex-X2, Cortex-X3 e Cortex-X4.

Antes do Cortex-X, a Qualcomm criou os núcleos Kryo Prime para atingir maior desempenho. As primeiras versões ainda eram baseadas em núcleos “big“ (Cortex-A76 e Cortex-A77). Desde o Snapdragon 888, a Qualcomm utiliza o design Cortex-X para seus núcleos Kryo Prime.

Snapdragon 865 trouxe núcleo “prime”, mais potente que o “big” (Imagem: Paulo Higa/Tecnoblog)

O que é big.LITTLE com Arm DynamIQ?

A tecnologia Arm DynamIQ combina núcleos “big”, “LITTLE” e CXC em um só cluster totalmente integrado para maior desempenho e flexibilidade. Por exemplo, o DynamIQ Shared Unit-120 (DSU-120) permite reunir até 14 núcleos.

O DynamIQ oferece desempenho alto para determinados usos, como inteligência artificial e realidade mista, segundo a Arm. A tecnologia também regula o consumo de energia de forma inteligente para maior eficiência.

Quais as vantagens do big.LITTLE em processadores?

Menor consumo de energia: processadores big.LITTLE têm maior desempenho por watt e gastam menos bateria, porque mantêm apenas os núcleos econômicos operando em tarefas simples;

Troca inteligente entre núcleos: o software do big.LITTLE aloca tarefas de forma automática entre os núcleos. Cada instrução geralmente começa em um núcleo “LITTLE” e, se exigir mais performance, é migrada para um núcleo “big”;

Amplo suporte: a tecnologia big.LITTLE pode ser aplicada em todo tipo de hardware, como dispositivos móveis, computadores e carros, e funciona com diversos sistemas operacionais, como Android, iOS, macOS e Windows.

Quando o big.LITTLE foi lançado pela Arm?

A Arm lançou a tecnologia big.LITTLE em 2011, permitindo combinar núcleos Cortex-A15 de alto desempenho e Cortex-A7 de eficiência.

Um SoC (System-on-a-Chip) com núcleos A7 e A15 consome até 40% menos energia que um chip somente com núcleos Cortex-A15, com desempenho igual ou maior, segundo whitepaper da Arm. Antes do big.LITTLE, os processadores da Arm tinham todos os núcleos do mesmo tipo.

Quais chips têm arquitetura big.LITTLE?

Apple Silicon: usado em Macs pós-Intel, iPhones e iPads. Adotou o big.LITTLE a partir do Apple A10 Fusion.

Qualcomm Snapdragon: usado em dispositivos Android. Adotou o big.LITTLE a partir do Snapdragon 835.

Samsung Exynos: usado em celulares e tablets Galaxy e em alguns smartphones da Motorola. Adotou o big.LITTLE a partir do Exynos 5 Octa 5410.

MediaTek: usado principalmente em celulares intermediários e de baixo custo. Adotou o big.LITTLE a partir do MT6595.

HiSilicon: usado em celulares da Huawei. Adotou o big.LITTLE a partir do Kirin 920.

Existe processador da Intel com big.LITTLE?

A Intel combina núcleos de CPU de performance e de eficiência em seus processadores desde a 12ª geração do Intel Core (Alder Lake), mas usa o termo genérico “arquitetura híbrida”. A marca big.LITTLE é registrada pela Arm.

Os núcleos de desempenho da Intel (P-cores) são fisicamente maiores, atingem frequências maiores e fazem hyper-threading. Por sua vez, os núcleos de eficiência (E-cores) são menores, focados em desempenho por watt, e rodam uma thread de software por vez.
O que é Arm big.LITTLE? Entenda quais CPUs têm essa arquitetura

O que é Arm big.LITTLE? Entenda quais CPUs têm essa arquitetura
Fonte: Tecnoblog

O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?

7 de julho de 2023

O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?

Neural Engine é um chip neural (NPU) especializado em tarefas de inteligência artificial, como o processamento de redes neurais. A Apple utiliza esse componente para melhorar o desempenho de iPhones, iPads e Macs.

Apple M1, primeiro SoC da Apple para MacBooks, tem Neural Engine de 16 núcleos (Imagem: Reprodução/Apple)

ÍndiceComo funciona o Neural Engine da Apple?Quais tarefas são processadas pelo Neural Engine?Quando o Neural Engine foi lançado?Qual é a diferença entre Neural Engine e CPU?

Como funciona o Neural Engine da Apple?

O Neural Engine funciona como uma Unidade de Processamento Neural (NPU) dentro de um chip da Apple. Ele se dedica às operações de inteligência artificial e aprendizado de máquina, o que alivia a carga na CPU, na GPU e em outros tipos de processadores do SoC.

A arquitetura do Neural Engine é proprietária e não é detalhada publicamente pela Apple. No entanto, assim como outras NPUs, o Neural Engine traz instruções otimizadas para cálculo de operações matemáticas usadas em IA, como as multiplicações de matrizes e as convoluções.

O Apple A11 Bionic, primeiro chip da Apple equipado com o Neural Engine, era capaz de calcular 600 bilhões de operações por segundo com seus 2 núcleos. Já o Apple M2 Ultra, lançado em 2023, tinha um Neural Engine de 32 núcleos capaz de processar 31,6 trilhões de operações por segundo.

Apple A11 Bionic, primeiro SoC da Apple com Neural Engine (Imagem: Reprodução/Apple)

A arquitetura da NPU é mais especializada, portanto, pode executar mais instruções em menos tempo ou consumindo menos energia que uma CPU. Essa característica melhora a velocidade do reconhecimento de objetos no aplicativo Fotos do iPhone e a duração de bateria dos MacBooks, por exemplo.

Quais tarefas são processadas pelo Neural Engine?

Face ID: é o sistema de reconhecimento facial da Apple, que usa o Neural Engine para processar os dados biométricos em tempo real e aprender as mudanças sutis do rosto do usuário ao longo do tempo. Os dados são armazenados de forma segura no Secure Enclave, outro componente do SoC da Apple;

Processamento de linguagem natural (NLP): usado para entender e responder aos comandos de voz do usuário por meio da Siri, além de compreender a linguagem natural por meio do recurso Ditado do iOS, entre outras funções;

Realidade aumentada: o Neural Engine processa e interpreta dados de sensores e câmeras em tempo real, diminuindo a latência, identificando objetos do mundo real e dividindo a carga com outros processadores do SoC, como a CPU e a GPU;

Reconhecimento de pessoas: é o que permite a busca por pessoas no aplicativo Fotos, que analisa localmente as fotos capturadas pelo iPhone por meio do Neural Engine, sem precisar enviar os dados para a nuvem;

Reconhecimento de objetos: no Modo de Detecção do aplicativo Lupa, pode detectar portas, identificar pessoas no campo de visão da câmera e fazer descrições ao vivo dos arredores para pessoas com deficiência visual.

Quando o Neural Engine foi lançado?

O Neural Engine foi lançado em setembro de 2017 como parte integrante do Apple A11 Bionic, SoC baseado em arquitetura Arm que equipava o iPhone 8 e o iPhone X. A primeira versão do Neural Engine tinha 2 núcleos e era capaz de executar 600 bilhões de operações por segundo.

iPhone 8 com Apple A11 Bionic, primeiro SoC da Apple com Neural Engine (Imagem: Divulgação/Apple)

A NPU da Apple foi incluída em SoCs posteriores, com evoluções tanto no número de núcleos quanto na capacidade bruta. O Neural Engine do Apple A13 Bionic, de 2020, tinha 8 núcleos e processamento de 6 trilhões de operações por segundo (TOPS). Já o Apple A16 Bionic, de 2022, tinha um Neural Engine de 16 núcleos e 17 TOPS.

Qual é a diferença entre Neural Engine e CPU?

Neural Engine é um processador especializado em tarefas de IA, enquanto CPU é um processador de propósito geral que pode executar diversos tipos de tarefas.

Tanto o Neural Engine quanto a CPU estão dentro do SoC (system-on-a-chip), como o Apple Silicon, mas as instruções especializadas são direcionadas a diferentes tipos de processadores, o que libera a CPU para outras tarefas. Uma CPU também é capaz de executar operações de IA, mas de forma menos eficiente.
O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?

O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?
Fonte: Tecnoblog

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