Swarm, do MIT, quer tornar telefones e PCs 18 vezes mais rápidos

Se você estiver acompanhando tecnologia por tempo suficiente, então provavelmente se lembra de como as velocidades dos processadores aumentaram em um ritmo notável durante os anos noventa e início dos 2000. Você comprava um Pentium com uma CPU de 166 MHz e sabia que ele se tornaria obsoleto alguns anos mais tarde, quando as CPUs já estavam alcançando velocidades em GHz.

Mas, desde então, melhorias de velocidade têm sido bastante limitadas. É raro encontrar processadores operando acima de 4 GHz em dispositivos de consumo, devido às limitações físicas de espaço e materiais. É por isso que, na última década, pesquisadores e engenheiros concentraram-se em processadores multi-core em vez de tentar aumentar a velocidade de clock.

Processadores multi-core são fáceis de entender: em vez de um núcleo muito rápido, você tem dois, quatro ou dez milhões de núcleos mais lentos que funcionam em conjunto. Então, se você executar uma tarefa em um único núcleo, pode realizá-la duas vezes mais rápido em um processador com núcleo duplo, certo? Não exatamente. Processamento paralelo tem uma série de problemas que reduzem a sua eficiência de forma considerável.

Aqui entra o Swarm do MIT. A arquitetura do chip recém-desenvolvido promete acelerar consideravelmente o multi-core e o processamento paralelo. Ele também promete tornar a vida de um desenvolvedor muito mais fácil, porque pode lidar com muitos dos problemas que tornam o processamento paralelo ineficiente diretamente do seu hardware.

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Por exemplo, ao usar múltiplos núcleos para processar uma tarefa, um núcleo pode precisar acessar um pedaço de dados que está sendo utilizado por outro núcleo. Geralmente, os desenvolvedores precisam escrever código para evitar esses tipos de conflito, e direcionar como cada parte da tarefa deve ser processada e dividi-la entre os núcleos do processador. Isso quase nunca é feito com software consumidor normal. Enquanto isso, quando essa otimização é feita, principalmente em computadores industriais, científicos e de pesquisas, é preciso muito esforço no lado do desenvolvedor, e ganhos de eficiência podem, muitas vezes, ser mínimos.

Mas o Swarm cuida de tudo isso, principalmente por meio da sua arquitetura de hardware e de alguns perfis personalizáveis que podem ser escritos por desenvolvedores em uma fração do tempo necessário com multi-cores regulares de silício. Os pesquisadores do MIT testaram uma versão de 64 núcleos do Swarm, contra alguns algoritmos de processamento paralelo altamente otimizados. O Swarm saiu-se melhor, oferecendo processamento de três a 18 vezes mais rápido. Em seu resultado mais impressionante, o Swarm alcançou resultados 75 vezes melhores do que os chips regulares, porque esse algoritmo em particular falhou ao ser paralelizado em processadores clássicos multi-core.

Isso fica ainda mais impressionante quando se considera que o Swarm pode também oferecer uma eficiência de energia altamente melhorada – e esse é hoje um enorme problema em sistemas industriais e de consumo.

Agora, os pesquisadores trabalham para melhorar esses resultados por meio de testes com modelos de hardware e programação. No entanto, ainda não se sabe se essa tecnologia chegará aos consumidores.

Com informações de Neowin