O documento discute a evolução dos processadores multi-núcleo e a importância do paralelismo. A solução para o aumento dos transistores foi criar processadores com vários núcleos, que agora estão em todos os sistemas. No entanto, softwares paralelos são necessários para aproveitar totalmente essa capacidade. Há também discordâncias entre ensino, pesquisa e indústria sobre como abordar o paralelismo.

1. Lucas Goulart Silva¹, Márcio Oliveira Soares de Souza²
PUC Minas – Grupo de Sistemas Digitais e Computacionais (GSDC)
lgourlatsilva@ieee.org¹, marciooss@ieee.org²
Alunos:
Lucas de Carvalho Bertol
José Antônio Belquior Gomes
João Paulo Norberto

2. O número de transistores nos processadores
aumentaria 60% a cada 18 meses.

4. Tal foi a evolução dos processadores, que se
atingiu um limite quanto ao aumento da sua
capacidade de processamento.
As técnicas de pipeline, aumento do número
de transistores, aumento do clock já estavam no
limite ou não surtiam tanta melhora de
desempenho quanto antes.

5. Qual a solução?
Fabricar processadores com mais
de um núcleo de processamento.

6. A solução deu tão certo que os processadores
de vários núcleos estão atualmente presentes em
quase qualquer sistema computacional: desktops,
notebooks, tablets, smartphones, sistemas
embarcados, etc.

7. Os processadores de vários núcleos tornaram-
se o novo padrão em hardware. Esse padrão
permitiu se continuar melhorando o poder de
processamento dos computadores, mas trouxe
novos problemas a tona.

8. O principal deles é a implementação de
softwares que possam tirar proveito máximo dos
processadores de múltiplo núcleo, - softwares que
trabalhem com o paralelismo - uma vez que
todos os aplicativos criados antes da
popularização desse tipo de processador e a
grande maioria dos aplicativos atuais são
otimizados para execução em processadores de
núcleo simples.

9. Para que se tenha maior desempenho em
processadores de múltiplos núcleos, deve-se usar
a técnica de paralelismo, ou seja, destinar partes
do código para execução em cada núcleo
presente no processador, diminuindo o tempo de
execução.

10. O problema principal – algoritmo - seria
quebrado em vários problemas menores, nos
quais cada núcleo do processador se
encarregaria de resolver.

11. Faltam profissionais no mercado que saibam
lidar com o paralelismo, que se torna o novo
paradigma da computação, substituindo o
paradigma sequencial – todo o algoritmo é
processado em uma única sequência de passos
no processador.
Isso se deve, em parte, a falta de atenção
dada ao paralelismo nos cursos de TI.

12. Introduzir o conceito de paralelismo aos estudantes das
áreas da computação é algo delicado, uma vez que
entram no contexto várias questões importantes, como:
I) Devem ser abordados os conceitos seqüencial e
paralelismo?
II) Como os professores devem trabalhar esses
conceitos?
III) Qual algoritmo paralelo deve ser trabalhado?
IV) A didática deve ser padrão em todo o mundo? Ou
todo o país?

14. Os processadores de múltiplos núcleos
resolveram os problemas quanto ao aumento do
poder de processamento, que já atingia seu limite
nos processadores de núcleo simples, e
chegaram para ficar. Atualmente, eles estão em
todas as partes, e trazem consigo a evidência e
importância do paralelismo, que se torna o novo
paradigma da computação.

15. Observa-se então uma discordância entre as
pesquisas, o ensino e a indústria quanto ao
paralelismo. Tal discordância deve vir a ser
atenuada no futuro, com a maior importância a
ser dada para a Arquitetura de computadores nos
cursos de graduação e formação de profissionais
em consonância com as exigências do mercado
de trabalho, ou seja, profissionais que saibam
trabalhar com o novo paradigma da computação:
o paralelismo.