Nova tcnica de multitarefa dobra velocidade de processamento dos computadores atuais

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Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 19/03/2024

O sistema de “multitarefa real” refaz as computaes em tarefas independentes do hardware.
(Imagem: Desenhado por IA/Copilot)

Multitarefa real

Imagine dobrar o poder de processamento do seu computador, celular ou tablet sem gastar um centavo, usando apenas o hardware j existente nesses dispositivos.

Hung-Wei Tseng e Kuan-Chieh Hsu, da Universidade da Califrnia em Riverside, nos EUA, apresentaram agora uma tcnica para fazer exatamente isso, em um trabalho que promete ser uma mudana de paradigma na arquitetura dos computadores.

Os dispositivos computacionais atuais tm cada vez mais unidades de processamento grfico (GPUs), aceleradores de hardware para inteligncia artificial (IA) e aprendizagem automtica, ou unidades de processamento de sinais digitais como componentes essenciais. Esses componentes processam informaes separadamente, movendo-as de uma unidade de processamento para outra, o que na verdade cria um gargalo nessa transferncia constante de dados.

Para evitar esse gargalo, a dupla apresentou o que chamam de “multitarefa simultnea e heterognea”. O bero de teste para avaliao dessa estrutura alternativa uma plataforma de sistema embarcado que usa simultaneamente um processador ARM multincleos, uma GPU NVIDIA e um acelerador de hardware TPU (Tensor Processing Unit) – este ltimo um processador especializado em tarefas de inteligncia artificial.

A arquitetura permite que os diferentes tipos de processadores trabalhem simultaneamente em tarefas da mesma regio de cdigo. Para isso, usa-se uma camada de abstrao e um sistema em tempo de execuo para dividir a computao em tarefas independentes do hardware, e ento agend-las nos diferentes processadores disponveis.

O sistema alcanou uma acelerao de 1,96 vez e uma reduo de 51% no consumo de energia.

“Voc no precisa adicionar novos processadores porque voc j os possui,” justificou Tseng.

Ganhos a confirmar

As implicaes desta tcnica de multitarefa so enormes.

O uso simultneo de componentes de processamento j existentes poderia reduzir os custos de hardware, adiar a atualizao de parques inteiros de computadores e, claro, alcanar praticamente o dobro da velocidade de processamento e reduzir a conta de eletricidade pela metade.

E, ao mesmo tempo, tornaria possvel reduzir as emisses de carbono da energia produzida para manter os servidores funcionando em centros de processamento de dados e reduzir a necessidade de gua usada para manter os servidores resfriados.

No entanto, os pesquisadores advertem que so necessrias mais pesquisas para responder a diversas questes sobre a implementao do sistema, suporte de hardware, otimizao de cdigo e que tipo de aplicaes sero mais beneficiadas, entre outras questes.

Bibliografia:

Artigo: Simultaneous and Heterogenous Multithreading
Autores: Kuan-Chieh Hsu, Hung-Wei Tseng
Revista: Proceedings of the 56th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture
DOI: 10.1145/3613424.3614285

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