Novo hardware acelera comunicação em processadores multicore

[fernandosena]

Revolucionário versus incremental

No final do ano passado, um relatório do Conselho Nacional de Pesquisas dos Estados Unidos afirmava que somente uma revolução poderá garantir os futuros avanços da computação.

Embora o relatório possa ter subestimado o poder dos avanços incrementais no campo do hardware, que podem dispensar uma pretensa revolução, as preocupações com o desenvolvimento de software para processamento paralelo parecem fazer cada vez mais sentido.

É que engenheiros da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, deram mais um empurrãozinho na arquitetura de múltiplos núcleos (multicore) dos processadores, apontando para a necessidade de que os programadores tirem proveito total desse novo paradigma.

Comunicação entre os núcleos

Os pesquisadores desenvolveram uma solução de hardware que permite que os programas funcionem com mais eficiência, aumentando significativamente a velocidade com que os "núcleos" dos chamados processadores multicore comunicam-se uns com os outros.

O núcleo tornou-se a unidade central de processamento, sendo o "cérebro", só que agora do processador e não mais do computador - o processador já possui toda uma estrutura própria para que esses cérebros individuais se comuniquem.

A maioria desses processadores multicerebrais contém atualmente entre quatro e oito núcleos. A fim de executar uma tarefa mais rapidamente, esses núcleos precisam se comunicar uns com os outros.

Mas não existe ainda uma forma de estabelecer uma linha direta entre os núcleos. Em vez disso, um núcleo envia dados para a memória e outro núcleo as recupera de lá, usando algoritmos implementados por software.

Hardware de comunicação

A nova solução, criada pela equipe do Dr. James Tuck, foi batizada de HAQu. Não se trata de uma linha direta de comunicação em termos de uma conexão física entre os núcleos, mas de um circuito de hardware projetado para otimizar o compartilhamento dos dados usando os barramentos de comunicação já existentes dentro do processador.

Como o HAQu usa os barramentos já existentes, os pesquisadores o comparam a um software de comunicação, ainda que ele seja de fato uma parte do hardware.

"Nossa tecnologia é mais eficiente porque disponibiliza uma única instrução para enviar dados para outro núcleo, o que é seis vezes mais rápido do que o melhor software que pudemos encontrar," diz o Tuck.

Mesmo acrescentando mais hardware ao processador, os cientistas afirmam que sua solução é mais eficiente em termos de energia. "Ele realmente consome mais energia durante a operação, mas como a comunicação é feita muito mais rapidamente, o consumo total de energia do processador realmente diminui", diz Tuck.

Hardware do futuro

O próximo passo da pesquisa será incorporar o hardware em um protótipo de processador multicore para demonstrar a sua utilidade em um ambiente de software complexo.

Se demonstrada sua eficiência, a solução poderá dar um fôlego significativo à plataforma de hardware atual, enquanto esperamos pelo "hardware do futuro" ou, pelo menos, pela nova geração de hardware, provavelmente baseada em chips que se comunicam por luz.

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