Entenda as tecnologias por trás dos processadores

Paulo Rebêlo
especial para o UOL Tecnologia (link original c/ imagens)

O processador é a parte mais importante do computador, pois é ali onde será interpretado e executado uma série de instruções fornecidas pelos aplicativos (softwares) que você usa, como o sistema operacional e o editor de textos, por exemplo. Por isso é comum ouvir dizer que, quanto mais rápido o processador, mais veloz ficará sua máquina.

Apesar de o processador sozinho não ser responsável pela performance como um todo, é a partir dele que devemos começar a olhar quando pensamos em trocar de PC. Também conhecido como CPU (do inglês Central Processing Unit ou Unidade de Processamento Central), a velocidade do processador é medida pelo seu clock em GHz (gigahertz) ou, para as unidades mais antigas, em MHz (megahertz).

A taxa de clock

Cada hertz equivale a um “ciclo-por-segundo” ou, para entendermos melhor, uma “instrução-por-segundo”. Logo, 100 Hz são 100 instruções/segundo. Como os processadores para PC trabalham com o prefixo mega (MHz), precisamos saber que equivale a um milhão de hertz. Ou seja, 100 MHz são 100 milhões de instruções por segundo. Mil megahertz (1000 MHz) equivalem a um gigahertz (1 GHz) que, por sua vez, significa um bilhão (!) de instruções por segundo.

Por que vale a pena entender a taxa de clock? Para entender que 1 GHz é uma quantidade absurda de processamento. O poder de fogo alardeado pela propaganda dos processadores mais caros é, quase sempre, subutilizado por 95% dos usuários que simplesmente não vão precisar nunca de tantos GHz ou, pior ainda, não trabalham com softwares onde haja demanda de vários GHz.

Saiba como escolher um processador

Até o final dos anos 90, era bem fácil escolher um processador. Bastava procurar o modelo com o clock mais rápido e adaptar ao orçamento. Hoje, o cenário é bem diferente e a gente lida com uma verdadeira salada de nomes e tecnologias embutidas – além do tradicional clock, é claro.

Para escolher, leve em consideração três principais fatores: a sua demanda pelo equipamento (o que você vai usar?), a relação custo/benefício (preço) e a tecnologia. Se quiser, adicione um quarto fator, que é a flexibilidade para upgrades, ou seja, uma opção de compra superior ao que você precisa, de modo a não precisar trocar daqui a um ano.

Intel ou AMD?

A Intel sempre teve o monopólio dos processadores, não é novidade. Com a entrada da AMD no mercado com processadores de baixo custo, o quadro foi se revertendo e, ao mesmo tempo, a própria AMD foi mudando o público-alvo. Hoje, apesar de os processadores da empresa serem consideravelmente mais baratos do que os da Intel, eles também são voltados ao usuário em busca da melhor performance.

Fato é que, infelizmente, a escolha entre Intel e AMD tornou-se um embate quase religioso, a exemplo do que ocorre na disputa entre Windows e Linux. Para fins didáticos, não há para onde correr: apesar de apresentarem números diferentes para seus processadores, a tecnologia de ambas são equiparáveis e apresentam o que há de melhor em processamento para os usuários. Resta a você optar entre a relação custo/benefício e a demanda. Ou, se preferir, escolher pela marca que mais lhe agrada.

Demanda x Tecnologia

São quatro os modelos-base das fabricantes. Intel vende o Pentium e o Celeron, enquanto AMD trabalha com Athlon e Sempron. Em resumo, Celeron e Sempron são as chamadas “versões de entrada” dos processadores: são menos potentes e têm menos recursos de processamento avançado. Atendem perfeitamente todos os requisitos básicos, sem fazer muito feio nos quesitos avançados, como jogos de última geração e softwares com demanda tridimensional. O Pentium e o Athlon são as edições mais caras e, não somente por causa do clock mais alto, mas por conta de tecnologias embutidas como a memória cache, que agiliza o ciclo de processamento em funções avançadas.

Se você tem um orçamento restrito e precisa de um computador funcional, para atender todas as demandas de casa e do escritório, não jogue dinheiro pelo ralo ao comprar um processador top de linha para ficar usando Internet e Office. Por outro lado, se você acha que não vai resistir a um jogo de tiro ou estratégia com gráficos cinematográficos, é bom começar a escolher entre o Pentium 4 ou Athlon64.

Pentium 4 vs. Athlon64

Cada um usa tecnologias distintas, porém, ambos com a mesma finalidade: proporcionar o que há de mais rápido no mercado atual. Na hora da compra, vá até onde o seu bolso permita. Lembre-se que, por uma questão de marca e mercado, os processadores Intel são bem mais caros que os da AMD e, nem por isso, são melhores – apesar de a Intel não concordar oficialmente com a constatação.

A maioria dos técnicos e especialistas consultados pela reportagem foi unânime em recomendar os modelos Athlon64 em vez dos Pentium 4. Inclusive, muitos até aconselham cogitar a compra dos modelos novos do Sempron que, em várias aplicações e jogos, ficam a poucos % atrás do Pentium 4 – a um custo quase três vezes menor.

O Pentium 4 tem uma versão top de linha, a chamada “Extreme Edition”, com mais memória cache e clock mais alto, chegando a 3.8 GHz. A desvantagem é o preço, incrivelmente caro, às vezes chegando a custar o dobro de um Pentium 4 convencional. A AMD responde com os modelos FX do Athlon64, também top de linha e mais memória cache (1 ou 2 Mb).

Uma vantagem do Pentium 4 é o recurso de HyperThreading, no qual o processador se divide em duas unidades “lógicas” (não-físicas) e o sistema operacional interpreta como se fossem dois processadores. Na prática, ajuda um pouco em tarefas cotidianas, mas pouco influencia em jogos e aplicativos com demanda computacional alta. A resposta da AMD é a tecnologia “on-die” que, entre outros fatores, proporciona aos Athlon64 uma menor dependência da memória cache para apresentar performance de topo.

Cache e barramento frontal

O barramento frontal (FSB) é a medida com que o processador “agüenta” a comunicação entre a memória RAM e todos os outros componentes do computador com o processador. Em tese, quanto mais rápido o FSB, maior será a sinergia com os outros periféricos e mais capacidade o processador terá de ter seu clock aumentado.

Os Pentium 4 sempre tiveram – e ainda têm – mais memória cache e um FSB superior aos Athlon. Na versão top, o Extreme Edition da Intel trabalha até com o dobro de cache do que o Athlon64-FX. Na prática, vários testes de benchmark revelam que o detalhe é quase sempre supérfluo, não interferindo na performance final em softwares e jogos de última geração. Aqui é onde entra a velha briga religiosa entre Intel e AMD.

As versões atuais do Pentium 4 rodam a 800 MHz de barramento e, as mais novas, a 1066 MHz. Só recentemente os Athlon64 passaram a rodar a 800 MHz e 1066 MHz, mas boa parte das unidades à venda nos lojas brasileiras ainda trabalham a 400 MHz (AMD) e 533 MHz (Intel), então é bom ficar atento para não comprar produto ultrapassado. Em testes de performance, a mudança de velocidade em jogos intensos sempre é bem pouca.

Vale considerar que a velocidade do barramento frontal não é tão importante para os processadores AMD quanto é para os da Intel. Recentemente, a resposta da AMD foi a tecnologia HyperTransport (nada a ver com HyperThreading) integrando o controle de memória ao processador.

Vale a pena conhecer dois testes independentes de performance (em inglês) com Athlon64 e Pentium 4 rodando Doom III, um dos jogos mais sanguessugas da atualidade.

Baixo custo: Sempron x Celeron

Enquanto muita gente se divide entre Pentium 4 e Athlon64, a opinião sobre os processadores de baixo custo é mais unânime: o Sempron, da AMD, é uma iguaria. Ciente do poder de fogo que tem, a AMD resolveu turbinar ainda mais esses processadores e hoje o mercado já conta com Semprons quase equivalentes ao Athlon64 ou Pentium 4 em performance e tecnologia. Vale lembrar que o Sempron é o sucessor do Duron, também da AMD.

Durante um tempo, a Intel sofreu bastante com a não-aceitação dos Celeron porque eles esquentavam demais – problema similar ocorreu com o início da popularização da AMD, no final dos anos 90. O problema foi resolvido e, hoje, o Celeron “D” (modelo mais novo) é bem superior aos antecessores. Vale a pena ver o teste de Anandtech entre o Celeron D e dois modelos de Sempron.

32 bits vs 64 bits

Todos os Athlon64 possuem suporte nativo à computação de 64 bits. Você precisa? Não. Por dois motivos:

1) a arquitetura 64 bits ainda não proporciona performance superior a atual (32 bits), mas apenas uma maior capacidade de memória. Por exemplo, hoje o limite é ter 4 Gb de RAM na arquitetura de 32 bits, enquanto que com 64 bits você pode chegar a 32 Gb de RAM.
2) Ainda não há softwares específicos para tirar proveito de 64 bits. A expectativa da indústria é que somente a partir de 2007 – com o lançamento do novo Windows Vista no final de 2006 – é que vamos começar a ter softwares turbinados para essa arquitetura

Se todo Athlon64 suporta a novidade, por que se preocupar? Porque os processadores Pentium só ganharam o suporte nativo a 64 bits mais recentemente. Na hora da compra, veja se o processador da Intel tem extensão EM64T que, traduzindo, significa que você pode instalar a versão 64 bits do Windows e de aplicativos. Hoje, todos os processadores novos trabalham com arquitetura 64 bits, é algo que ninguém vai voltar atrás.

Dual Core x Single Core

A novidade do momento são os processadores de dual core. Em português, significa dois núcleos. São dois núcleos de processamentos embutidos em um único chip. Não equivale exatamente a ter dois processadores simultâneos, mas chega bem perto e o resultado final é bem interessante, principalmente para quem trabalha com várias janelas e aplicativos ao mesmo tempo.

Na prática, o uso de dual core ainda não tem utilidade para jogos, mas para aplicativos de Internet e “nervosos” que adoram dezenas de programas ao mesmo tempo, existe uma certa diferença no ganho de performance, mas não muita. Nesse patamar, a AMD trabalha com o Athlon X2 e a Intel com o Pentium D. No Brasil, ainda é mais fácil achar poeira em alto mar do que esses processadores, graças a “ótima” visão de mercado que as empresas locais possuem.

Nos Estados Unidos, após uma certa polêmica, a AMD resolveu liberar um comunicado oficial no qual confirmou que, para gamemaníacos, o modelo Athlon FX 55 e 57, de núcleo único (single core) e topo de linha, continua sendo o principal e mais vantajoso para performance em jogos.

O motivo? O gerente de tecnologia da AMD no Brasil, Roberto Brandão, explica: “a falha não é necessariamente dos processadores, mas da arquitetura dos jogos e dos softwares em geral. O jogo precisa de todo o poder de processamento do chip, mas ainda são desenvolvidos de modo a tirar proveito de apenas um núcleo. Quando novos jogos aparecerem no mercado, tirando proveito da arquitetura de dois núcleos, então o usuário vai poder sentir a diferença,” explica.

Vale a pena notar, porém, que isso não significa que os núcleos duplos sejam responsáveis por diminuir de forma notável a performance em jogos. Apenas não têm, ainda, como mostrar todo o poder de fogo. No comunicado da AMD, o Athlon FX 55 mostra-se de 15% a 20% mais rápido em jogos, quando comparado aos modelos X2. Ainda.

O que vem por aí

O próximo passo na escalada dos processadores já foi anunciado: em vez de dual core, as fabricantes começam a produzir as unidades multicore. No lugar de apenas dois núcleos de processamento, haverá quatro, seis, oito núcleos. em um único chip. A Intel já anunciou oficialmente os primeiros protótipos com o processamento paralelo, mas ainda não há previsão de chegada ao mercado. Possivelmente, só a partir do final de 2006.

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