FACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS “SAGRADO CORAÇÃO”
DIRETORIA DE ENSINO SUPERIOR
COLEGIADO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
ALÉCIO FRANÇA ANDRÉ GOMES SANTANA
EDUARDO DOS SANTOS SOPRANI CONCEIÇÃO EROS ALVES
GUSTAVO ANDRÉ DE FREITAS RAMON FREGONA
RICARDO MARQUES FELIZ THIAGO COUTO
PROCESSADORES HT, DUAL CORE E TURION 64
LINHARES 2007
ALÉCIO FRANÇA ANDRÉ GOMES SANTANA
EDUARDO SOPRANI EROS ALVES
GUSTAVO ANDRÉ DE FREITAS RAMON FREGONA
RICARDO MARQUES FELIZ THIAGO COUTO
PROCESSADORES HT, DUAL CORE E TURION 64
Trabalho Acadêmico do Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação da Faculdade de Ciências Aplicadas “Sagrado Coração” - UNILINHARES, apresentado como requisito para avaliação na matéria de Arquitetura de Computadores.
Orientador Prof. Emerson Fregona.
LINHARES 2007
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 4
2 PROCESSADOR HT ... 5
3 PROCESSADOR TURION 64 E TURION 64 X2 ... 7
3.1 CARACTERÍSTICAS DO TURION 64 ... 7
3.2 CARACTERÍSTICAS DO TURION 64 X2 ... 8
4 PROCESSADOR DUAL CORE ... 9
4.1 VANTAGENS DO DUAL CORE ... 10
4.2 DESVANTAGENS DO DUAL CORE ... 10
5 CONCLUSÃO ... 11
1 INTRODUÇÃO
Um computador é composto por três elementos básicos interligados que integram sua arquitetura e viabilizam o seu funcionamento. “Os processadores, as memórias e os dispositivos de entrada/saída são elementos-chave para o entendimento dos sistemas computacionais [..].”(TANENBAUM, 2001, p.23).
O processador é um chip que executa as funções de processamento e controle de instruções, e independente de seu fabricante, possui uma arquitetura interna própria, compartilhando de um conceito básico, o de processar e controlar instruções. É considerado por diversos autores como o cérebro do computador e esta tecnologia será apresentada visando o entendimento de alguns modelos mais atuais.
“A unidade central de processamento, ou CPU (Central Processing Unit), é o local onde os dados são manipulados. Ela pode ser imaginada como o cérebro do computador. Em um microcomputador, toda a CPU está contida em um minúsculo chip chamado microprocessador, que não é maior do que uma unha.” (NORTON, 1996, p. 113).
O processador passou por transformações tecnológicas ao longo dos anos acrescentando aos computadores um aumento considerável em seu poder de processamento e auxiliando em sua popularização, tendo conduzido a evolução tecnológica da computação, pois assim que novos chips são lançados no mercado, proporcionam o surgimento de novos softwares e dispositivos mais poderosos com o intuito de executar tarefas que antes eram impossíveis de serem realizadas.
No presente trabalho estaremos abordando a tecnologia HT, que é a capacidade do processador se comportar como se fosse dois, a Dual Core e a Turion 64, que são dois processadores num só núcleo, trazendo economia de energia e agilidade na execução de programas.
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2 PROCESSADOR HT
Em arquitetura de computadores o termo “thread” é usado para designar um fluxo de instruções que pertencem a um processo. Essa tecnologia foi introduzida originalmente nos processadores xeon1 da Intel em Março de 2002, mas não é utilizada exclusivamente pela Intel. A AMD utiliza essa tecnologia em seus processadores de 64 Bits2, pois permite que um processador se comporte como se fossem dois processadores físicos e, assim, iluda os sistemas operacionais e outros programas, fazendo com que eles trabalhem como se realmente existissem fisicamente dois processadores.
“A grande novidade desse novo chip é a implementação da chamada tecnologia Hyper-Threading – ou simplesmente HT – que promete um ganho adicional de desempenho de até 30% em certas aplicações sem acelerar o clock do processador.” (NAGANO, 2002).
Quando duas solicitações são feitas ao processador é necessário compartilhar a CPU entre essas duas solicitações. Com o "hiper-thread" o sistema operacional entende que existem dois processadores e aceita uma solicitação antes mesmo de terminar a outra, fazendo com que o usuário tenha seu sistema trabalhando com mais agilidade. Isso é mais rápido que ficar compartilhando a CPU entre processos distintos.
A tecnologia HT ou Hyper Threading pode ser explicada da seguinte maneira. Os processadores trabalham executando instruções que geram os programas, mas nos computadores atuais, um programa não é executado em particular, ele sempre está acompanhado de outras instruções que geram outros programas ao mesmo tempo. Cabe ao processador dividir seu poder de processamento e tempo de acesso entre as instruções que estão sendo executadas. Dessa forma um único programa pode ser transformado em vários “processos” simultâneos.
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Pentium 4 Xeon Prestonia 2
“[..] multi-threading, seria a capacidade do processador de se comportar como dois processadores, como na tecnologia HyperThreading (HT), da Intel.” (NAGANO, 2005).
A Intel chegou à tecnologia HT em conseqüência de pesquisas que buscavam novos meios de aumentar o desempenho de seus chips sem depender do clock do processador, tentando diminuir o consumo de energia e a geração de calor.
“O Hyper-Threading por sua vez mostrou ser uma solução bem mais engenhosa para não dizer genial: por meio de pequenas alterações na lógica de funcionamento do atual Pentium 4, foi possível fazer com que o novo chip fosse capaz de se comportar como dois processadores lógicos.” (NAGANO, 2002).
O ganho de desempenho no HT é obtido através da otimização dos recursos do sistema, não havendo aceleração na execução das tarefas. É utilizada a parte ociosa do processador para realizar outras tarefas, lembrando que o processador apenas simula dois núcleos, não fazendo realmente dois processamentos simultaneamente. A tecnologia HT não é compatível com versões anteriores ao Windows 2000/XP Professional (Service Pack 1). Algumas versões Unix, como Linux e FreeBSD também aceitam essa tecnologia.
As vantagens do HT são visíveis durante a execução de vários programas ao mesmo tempo. Por exemplo, um usuário pode ver uma apresentação do Power
Point, ao mesmo tempo em que passa o antivírus pelo computador.
O HT foi desenhado para extrair o máximo proveito do ambiente multitarefa e sistemas multiprocessados, porém o desempenho do HT não pode ser comparado a um sistema bi-processado de verdade, visto que alguns recursos não podem ser compartilhados simultaneamente.
Num sistema com tecnologia HT, ao abrir o gerenciador de tarefas, será mostrado dois gráficos de utilização do processador, um para cada unidade. Se surgir somente um gráfico significa que o recurso está desativado.
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3 PROCESSADOR TURION 64 E TURION 64 X2
A tecnologia em processadores Turion 64 e Turion 64 X2 foi apresentada como solução à necessidade, principalmente nas empresas, de maior autonomia e mobilidade para os personal computers. Essa linha de processadores da AMD foi desenvolvida principalmente para o mercado de notebooks, tendo em vista que, por ser uma área que necessita de mobilidade, proporcionam um menor consumo de bateria aumentando sua autonomia e durabilidade.
Essa tecnologia é baseada na arquitetura do Athlon 64 Mobile sua característica principal é o baixo nível do consumo de carga, assim podemos identificar que ambos utilizam a tecnologia da PowerNow!™3 AMD. Essa tecnologia se mostra eficiente quando comparamos o Turion 64 com o Athlon 64 Mobile AMD, processador no qual se baseia o Turion 64.
“O Turion 64 é baseado na arquitetura do Athlon 64 e a principal diferença entre o Turion 64 e o Athlon 64 Mobile é o consumo: O Athlon 64 Mobile dissipa 65W enquanto que o Turion 64 dissipa apenas 35W (modelos ML) ou 25W (modelos MT). Uma outra diferença entre eles é a quantidade de memória cache L2, que é de 1MB nos processadores Athlon 64 Mobile, enquanto que os processadores Turion 64 podem ter memória cache L2 de 512Kb ou 1MB, dependendo do modelo.” (TORRES, 2007).
3.1 CARACTERÍSTICAS DO TURION 64
• 64 KB de cache de memória L1 de instruções e 64 KB de cache L1 de dados. • 512 KB ou 1 MB de cache de memória L2, dependendo do modelo.
• Barramento HyperTransport trabalhando a 800 MHz (3,2 GB/s). Este clock pode também ser referenciado como “1.600 MHz”.
• Configuração de memória DDR single channel.
• Suporte às instruções MMX, 3Dnow!, SSE e SSE2 e SSE3. • Tecnologia PowerNow!
• Tecnologia EVP (Enhanced Vírus Protection), também conhecida como “NX Bit Disable”,
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É uma tecnologia similar a Cool’n’Quiet usado pelos processadores desktop, tecnologia que altera o clock e a tensão de alimentação do processador de acordo com a carga de trabalho que esteja sendo realizada, de modo a economizar bateria.
• Tecnologia de 90 nanômetros4.
3.2 CARACTERÍSTICAS DO TURION 64 X2
• 64 KB de cache de memória L1 de instruções e 64 KB de cache L1 de dados por núcleo.
• 256 ou 512 KB de cache de memória L2 por núcleo.
• Barramento HyperTransport trabalhando a 800 MHz (3,2 GB/s). Este clock pode também ser referenciado como “1.600 MHz”.
• Configuração de memória DDR2 dual channel. • Tecnologia PowerNow!
• Tecnologia EVP (Enhanced Vírus Protection), também conhecida como “NX Bit Disable”.
• Tecnologia de 90 nanômetros.
O Turion 64 X2 é um Turion 64 com algumas modificações, uma delas é a tecnologia de dois núcleos que oferece uma melhor multitarefa, isto é, utiliza vários aplicativos simultaneamente. Outra modificação disponibilizada é o suporte para memória DDR2 permitindo configurar até dois canais (dual channel), isso significa acessar a memória a 128 bits enquanto o Turion 64 utiliza apenas um canal (single
channel) que é o mesmo que acessar a memória a 64 bits.
O Turion 64 X2 é o primeiro processador da AMD para notebooks com tecnologia de dois núcleos e adota um novo padrão de pinagem soquete S1, utilizando 638 pinos em vez dos 754 pinos usados pelo soquete do Turion 64. Apesar de ser fisicamente menor que um Turion 64 possui maior capacidade de processamento.
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Essa nova tecnologia combina maior performance, transistores com menor consumo de energia, silício esticado, interconexões de cobre de alta velocidade e um novo material elétrico.
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4 PROCESSADOR DUAL CORE
O processador dual core possui dois núcleos de processamento em um único chip, processando as informações em dois fluxos de dados, sendo possível executarem várias tarefas ou programas ao mesmo tempo, otimizando o desempenho de execução e diminuindo o tempo de execução, tornando-os mais eficientes.
A integração de dois núcleos de processamento ao mesmo chip não dobra necessariamente o tamanho dos processadores, já que o núcleo de processamento não é maior que o tamanho de um selo. Dois processadores em um único chip também não dobra a velocidade do computador, e sim torna o processamento mais eficiente, pois enquanto um núcleo grava um cd, o outro pode executar um jogo.
“A eficiência dos chips de núcleo duplo não está apenas no processamento. A interação entre ambos os núcleos, além de poupar processamento, economiza consumo de energia, o que, consequentemente, diminui a quantidade de calor produzida pelo PC.” (FELITTI, 2007).
Lançados em 2005, os primeiros processadores dual core foram o Pentium D e o Pentium Extreme Edition, ambos da Intel. A diferença entre estes processadores é que o Pentium D é formado por dois núcleos de Pentium 4, sem a tecnologia HT (Hyper-Threading), dentro do mesmo encapsulamento. Diferente disso, está o Pentium Extreme Edition que é formado por dois núcleos de Pentium 4 já com tecnologia HT.
“A própria mudança do encapsulamento de processadores para a integração de diversos núcleos representa outra vantagem da nova tecnologia” (FELITTI, 2007).
Além desses processadores encontramos no mercado outros modelos da Intel, tais como o Pentium 4 XE, Core Duo, Core 2 Duo, Core 2 Extreme e outros. Há também os modelos da AMD, o Athlon 64 X2, Athlon 64 FX dentre outros.
“[..] em 2006 a Intel espera que 70% dos seus chips para desktops e notebooks sejam Dual Core. No segmento de servidores esse número será um pouco maior, na faixa dos 85%.” (NAGANO, 2005).
4.1 VANTAGENS DO DUAL CORE
• Eficiência no trabalho em conjunto entre os dois núcleos; • Redução do tempo de processamento;
• Redução do consumo de energia;
• Redução da temperatura em comparação com os processadores comuns; “A eficiência dos chips de núcleo duplo não está apenas no processamento. A interação entre ambos os núcleos, além de poupar processamento, economiza consumo de energia, o que, consequentemente, diminui a quantidade de calor produzida pelo PC.” (FELITTI, 2007).
4.2 DESVANTAGENS DO DUAL CORE
• Alto preço por uma tecnologia que ainda está em desenvolvimento;
• Existência de poucos softwares que aproveitam o potencial dessa tecnologia. O conceito de integração de vários processadores em um só núcleo abre novas perspectivas para o mercado, como a redução de consumo de energia e calor, fatores preocupantes para os fabricantes até pouco tempo, e a perspectiva de avanço na capacidade de processamento e o preparo de softwares que possam usufruir amplamente desse potencial.
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5 CONCLUSÃO
A partir da inovação tecnológica promovida pelas novas linhas de processadores, os computadores (desktops e notebooks) ganharam mais velocidade através da diminuição do consumo de energia e mais mobilidade através da agilidade na execução de instruções de vários programas ao mesmo tempo, com o desenvolvimento dos processadores HT, Dual Core e Turion 64.
“São cada vez mais comuns os sistemas com mais de um processador, dedicados ao processamento paralelo.” (TANENBAUN, 2001, p.66).
Graças ao uso da tecnologia de múltiplos núcleos foi possível aumentar o desempenho dos processadores sem aumentar o tamanho do chip e o consumo de energia. Essa tecnologia está se consolidando no mercado, pois possibilita ao processador cumprir seu papel de executar programas ou instruções, com o rompimento do paradigma de executá-las uma após a outra.
Através da evolução da tecnologia em processadores os computadores estão se tornando cada vez mais velozes, menores, móveis e, assim, satisfazendo às diversas performances desejadas.
“Dentro de poucos anos, chips AMD e Intel Core 2 Duo estarão fora de contexto. Isso porque a tecnologia multicore (vários núcleos) está apenas dando seus primeiros passos.” (NULL, 2006, p.12).
Contudo o crescimento tecnológico não pára, pois a Intel lançou no final de 2006 seus processadores Core 2 Quad e Xeon com quatro núcleos. Já sua rival, a AMD, prevê o lançamento no segundo semestre de 2007 do processador Athlon 64 Quad FX, também de quatro núcleos. Este avanço se deve ao bom reflexo obtido pelo progresso nas pesquisas em cima dos processadores de dois núcleos.
6 REFERÊNCIAS
1 NORTON, Peter; Introdução à Informática. São Paulo: Makron Books, 1996.
2 TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
3 Revistas:
NULL, Christopher. O Futuro do PC. PCWORLD. São Paulo, 2006, n. 173.
4 Sites:
NAGANO, Mario. Intel Detalha Estratégia de Chips Dual-Core. PC WORLD. Disponível em:
<http://idgnow.uol.com.br/computacao_corporativa/2005/03/02/idgnoticia.2006-03-12.6880327712>.
Acesso em 31 Mai. 2007.
AMD CORPORATION. Processadores. Disponível em:
<http://www.amd.com/br-pt/Processors/ProductInformation/0,,30_118,00.html>. Acesso em: 27 Mai. 2007.
FELITTI, Guilherme. Processadores “dual core” consomem menos energia e
são mais eficientes. IDG Now!. Disponível em:
<http://idgnow.uol.com.br/computacao_corporativa/2007/03/23/idgnoticia.2007-03-23.3853422939>.
Acesso em: 27 Mai. 2007.
GAVRICHENKOV, Ilya. Contemporary Dual-Core Desktop Processors Shootout
(page 3). Xbitlabs. Disponível em:
<http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/display/core2duo-shootout_3.html>. Acesso em: 27 Mai. 2007.
INTEL CORPORATION. Processadores.
Disponível em: <http://www.intel.com/portugues/products/processor/index.htm>. Acesso em: 27 Mai. 2007.
NAGANO, Mario. Intel Rompe a Barreira dos 3 GHz com seu novo P4.
ComputerWorld. Disponível em:
<http://computerworld.uol.com.br/infra_estrutura/2002/11/14/idgnoticia.2006-05-15.5993505471>.
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Acesso em 01 Jun. 2007.
TORRES, Gabriel; LIMA, Cássio. Todos os Modelos do Turion 64. Disponível em: < http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1158>. Acesso em: 28 Mai. 2007.
