Multitarefa real dobra velocidade de processamento sem troca de hardware

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/03/2024

O sistema de "multitarefa real" refaz as computações 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 já existente nesses dispositivos.

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

Os dispositivos computacionais atuais têm cada vez mais unidades de processamento gráfico (GPUs), aceleradores de hardware para inteligência artificial (IA) e aprendizagem automática, ou unidades de processamento de sinais digitais como componentes essenciais. Esses componentes processam informações separadamente, movendo-as de uma unidade de processamento para outra, o que na verdade cria um gargalo nessa transferência constante de dados.

Para evitar esse gargalo, a dupla apresentou o que chamam de "multitarefa simultânea e heterogênea". O berço de teste para avaliação dessa estrutura alternativa é uma plataforma de sistema embarcado que usa simultaneamente um processador ARM multinúcleos, uma GPU NVIDIA e um acelerador de hardware TPU (Tensor Processing Unit) - este último é um processador especializado em tarefas de inteligência artificial.

A arquitetura permite que os diferentes tipos de processadores trabalhem simultaneamente em tarefas da mesma região de código. Para isso, usa-se uma camada de abstração e um sistema em tempo de execução para dividir a computação em tarefas independentes do hardware, e então agendá-las nos diferentes processadores disponíveis.

O sistema alcançou uma aceleração de 1,96 vez e uma redução de 51% no consumo de energia.

"Você não precisa adicionar novos processadores porque você já os possui," justificou Tseng.

Ganhos a confirmar

As implicações desta técnica de multitarefa são enormes.

O uso simultâneo de componentes de processamento já existentes poderia reduzir os custos de hardware, adiar a atualização de parques inteiros de computadores e, claro, alcançar praticamente o dobro da velocidade de processamento e reduzir a conta de eletricidade pela metade.

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

No entanto, os pesquisadores advertem que são necessárias mais pesquisas para responder a diversas questões sobre a implementação do sistema, suporte de hardware, otimização de código e que tipo de aplicações serão mais beneficiadas, entre outras questões.

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