Por que os processadores ARM podem mudar o rumo dos dispositivos eletrônicos?

“Por muitos anos, desenvolvedores da área de computação de alta performance tiveram poucas escolhas graças a arquitetura x86. O projeto Denver liberta PCs, estações de trabalho e servidores da hegemonia e ineficiência dela”.

A afirmação anterior é de Bill Dailly, VP de Pesquisa da NVIDIA, e é muito provável que, graças ao trabalho de pesquisa no qual está envolvido, o mundo da tecnologia esteja iniciando uma nova revolução capaz de ampliar sem precedentes as possibilidades para os usuários,que passam a ter verdadeiros supercomputadores na palma da mão.

Isso pode ser possível graças ao desenvolvimento da arquitetura ARM de processamento, tecnologia existente desde a década de 80 e atualmente voltada para dispositivos portáteis. A novidade é que estamos muito próximos de conhecer microprocessadores ARM capazes de obter um desempenho tão eficiente quanto o do computador mais potente que você tem em sua casa.

Mas como isso é possível? Qual o mistério existente por trás dessa revolução silenciosa e quais são as empresas que podem se beneficiar delas nos próximos dois anos? É hora de entender por que os processadores ARM podem representar uma mudança de paradigmas no mundo tecnológico.

Duelo de arquiteturas: ARM x x86

A arquitetura ARM não é exatamente uma novidade, pelo contrário. Criada em 1983, ela está prestes a completar três décadas de existência e vê agora as suas possibilidades ampliadas. Desenvolvida pela inglesa Acorn Computer Limited, foi à época o primeiro processador RISC criado para uso comercial.

Até então, a maioria dos computadores utilizava a arquitetura CISC, com suporte a várias instruções simultâneas e execução mais lenta. Os RISC permitiram executar com mais rapidez um conjunto menor de instruções, combinando-as para que aumentassem o desempenho.

Por terem um número menor de circuitos internos, os RISC podem trabalhar com clocks mais altos, executando instruções de maneira mais rápida. Contudo, a arquitetura CISC conta com núcleos RISC internamente para cuidas das operações mais simples, enquanto a estrutura CISC cuida das operações mais complexas.

Hoje, a tecnologia ARM é projetada e desenvolvida pela ARM Holdings, que não fabrica nenhum tipo de dispositivo, apenas licencia o projeto a grandes empresas que queiram desenvolvê-lo em chips próprios. Os processadores ARM representam hoje a maioria absoluta em equipamentos portáteis. iPhone, Palm Pre, calculadoras, smartphones e até mesmo alguns notebooks utilizam essa tecnologia para as operações de processamento.

Contudo, os computadores de alto desempenho, como notebooks e desktops, utilizam em sua maioria a arquitetura x86, pelo simples fato de ela suportar melhor um volume maior de informações de processamento ao mesmo tempo.

Na prática, a arquitetura x86 é capaz de fazer um maior número de operações em menos tempo, consumindo menos energia e, consequentemente, aquecendo menos. Entretanto, para que isso seja possível, os chips com instruções de código dessa arquitetura são maiores e mais robustos, o que os torna um empecilho para o desenvolvimento da computação portátil, não em termos de qualidade, mas em termos físicos.

Assim, a indústria na maioria das vezes prefere abrir mão de potência e desempenho em prol de portabilidade e de um número maior de funções, características que a arquitetura ARM é capaz de proporcionar com melhores resultados. É por isso, por exemplo, que recursos como multitarefa, demoraram um pouco mais a aparecer nos smartphones, assim como a evolução gráfica dos games também é inferior ao que os desktops e notebooks são capazes de exibir.

Afinal, qual é a novidade do ARM?

Imagine conseguir reunir em um mesmo processador o principal ponto positivo da arquitetura x86 – capacidade de processar muitas informações – com os pontos positivos da estrutura ARM – menor consumo, menos aquecimento e tamanho reduzido.

Esse resultado é o que promete os novos processadores ARM. E como isso é possível? Simples, em vez de executar múltiplas operações ao mesmo tempo, o que demandaria mais energia, a aposta agora é centralizar o processamento em uma única “superoperação”. O resultado final seria o mesmo, mas com processos de execução diferentes, adaptados à arquitetura.

Em termos práticos isso significa que um chip do tamanho de um daqueles utilizados em celulares pode ser capaz processar tantas informações quanto os chips de desktops e notebooks, ampliando as possibilidades de todas as plataformas portáteis e criando os chamados superphones.

Vale lembrar que a NVIDIA é apenas uma das empresas à frente do conceito de superphones. Grandes corporações como Samsung e Qualcomm também já possuem produtos no mercado compatíveis com essa estrutura de processamento.

O ARM pode matar o x86?

Fonte da imagem: LG

No mundo da tecnologia, é muito complicado fazer qualquer afirmação definitiva nesse sentido. Entretanto, analisando apenas a teoria, a resposta para essa pergunta é sim. Porém, se isso acontecer, muito provavelmente não será nos próximos cinco anos, já que muito desse esforço dependerá da própria indústria.

Durante a CES 2011, em sua conferência, a NVIDIA utilizou dois exemplos para explicar o que pensa do momento atual do desenvolvimento tecnológico. Na década de 90, o sistema operacional Windows 95 representou uma grande evolução ao ampliar as possibilidades da computação para todos os usuários.

Na década passada, foi a vez de integrar os sistemas operacionais com a internet, conectando o mundo todo. Segundo a empresa, a bola da vez é levar as possibilidades da internet e dos computadores para as ruas, com a mobilidade. Assim, o usuário terá em seu bolso antes de tudo um computador, que também terá as funções de um telefone.

Contudo, para que isso seja possível, é preciso também que os usuários adotem a nova tecnologia e, historicamente, esse processo está acontecendo cada vez mais rápido. Dois exemplos rápidos: em pouco mais de um ano o Windows 7, lançado pela Microsoft, já representa mais de 30% do mercado entre os SOs da empresa.

O mesmo acontece com o Android, que têm as suas versões atualizadas com muita velocidade e em pouco menos de 2 anos já conta com uma base de 60 milhões de usuários somente nos Estados Unidos.

Fonte da imagem: LG

Assim fazendo uma projeção simplista, a partir do lançamento dos primeiros modelos em 2011 e consequente integração com novos sistemas operacionais em 2012, caso o produto caia no gosto popular, é provável que até 2015 ele já possa representar pelo menos ¼ dos smartphones em utilização.

Somado a isso, devemos levar em consideração a dispensa do chipset gráfico, com a integração da função diretamente no processador. Isso significa, de maneira direita, uma redução no custo de produção – um processador, um pouco mais caro, em vez da dupla processador mais placa de vídeo.

A integração das duas funções em um mesmo núcleo, além de significar a simplificação de processos, uma vez que menos operações serão necessárias. Em longo prazo, as capacidades de processamento dos dois tipos de chips também devem se igualar, cabendo ao consumidor a escolha final.

Empresas que saem na frente

Fonte da imagem: ARM

Os primeiros modelos de superphones a chegar ao mercado utilizarão o Android como sistema operacional. Entretanto, para que a adoção seja completa e as possibilidades sejam maiores, o natural seria utilizar os mesmos SOs dos desktops para os superphones. Assim, caso fosse lançado hoje, apenas o Linux, com algumas adaptações poderia ser executado num superphone.

Porém, ao menos por enquanto, a maior parte das atenções está voltada para a Microsoft. Causou surpresa ao público da CES o fato da NVIDIA anunciar que a empresa já está desenvolvendo um sistema operacional capaz de ser executado na arquitetura ARM. A novidade deve chegar ao mercado em 2012.

Qual seria esse sistema? Provavelmente o Windows 8. A utilização de uma nova arquitetura justificaria o fato de o intervalo entre o lançamento do Windows 7 e a próxima versão do SO da Microsoft serem tão curtos. Dessa forma, computadores e celulares poderiam rodar o mesmo sistema operacional, em um curto espaço de tempo, e com um grande volume de usuários adotando-o imediatamente.

E quanto a gigante Google? A convergência de sistemas operacionais coloca a empresa numa posição relativamente cômoda, porém, a indecisão entre um ou outro pode acabar pesando negativamente no futuro. Tanto o Android como o Chrome OS já são capazes de rodar sobre a arquitetura ARM.

A dúvida sobre o posicionamento que a empresa irá adotar é a seguinte: o Android é a melhor opção para ser adaptado para notebooks e desktops ou o Chrome OS poderia migrar para os celulares? A empresa precisará matar um dos seus dois produtos integrando-os ou a separação é a melhor alternativa? Afirmar qualquer uma das opções, ao menos por enquanto, é dar um tiro no escuro.

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