5 de janeiro de 2015

Processadores e perspectivas 2015

Já virou tradição, pelo terceiro ano seguido estou escrevendo sobre o mercado de processadores x86 e ARM. Nos chips x86 não existiram grandes mudanças, apenas lançamentos já programados. Enquanto no mercado ARM, a Qualcomm anunciou a entrada no mercado de processadores de servidores. Outra noticia relevante é a venda (na verdade pagamento para assumir) da fábrica de semicondutores da IBM para GlobalFoundries.

Do lado da Intel, com atraso de lançamento, que tinha sido anunciado no artigo passado, foram lançadas as versões ultra mobile da 5ª geração conhecida como "Broadwell". Eles usam um processo de fabricação de 14 nm, tendo um TDP de 4,5 W e um desempenho muito bom. As versões de maior consumo serão lançadas em 2015, com as "U" (versão que a partir dos "Haswell" passou a ser usada na maioria dos notebooks vendidos no Brasil) sendo lançadas na feira CES. Suas novidades são uma GPU aprimorada e novas instruções na CPU.

Nvidia Tegra X1 (fonte)
Também foi anunciado que, apesar do atraso do 5ª geração, a 6ª não será atrasada, assim processadores da geração "Skylake" serão lançados no segundo semestre de 2015. Isso faz sentido, já que os "delays" na produção do "Broadwell" ocorreram devido a dificuldades no processo de fabricação de 14 nm, que já foram superadas. As principais novidades são o suporte as instruções AVX-512 (provavelmente não em processadores comuns de desktop), que aumenta bastante a capacidade de ponto flutuante, suporte a memória DDR4, retirada do controlador de tensão (Fully Integrated Voltage Regulator, FIVR) dos modelos não SoC, já que são menos eficientes que as soluções discretas, além de aumentarem a dissipação térmica da CPU, e uma GPU aprimorada.

Na AMD foi anunciado o lançamento do 4º e último aprimoramento da microarquitetura "Bulldozer", na iteração conhecida como "Excavator", cujos processadores têm codinome "Carizzo". Novamente apenas serão lançados modelos com GPU integrada, conhecidos como APUs. Nenhum para a linha FX, ou seja, a AMD ficará pelo terceiro ano seguido sem o lançamento de um processador de alto desempenho (já que o FX-8350 foi lançado em 2012).

Na realidade essas interações da AMD são apenas para ganhar tempo para o lançamento da nova arquitetura que é conhecida como "Zen", que esperamos que faça a AMD ser novamente competitiva em desempenho com a Intel. Infelizmente a arquitetura "Bulldozer" não conseguiu ter o desempenho esperado, por isso o desenvolvimento de uma nova arquitetura radicalmente diferente. Como dito no artigo anterior, até hoje a AMD não conseguiu desenvolver um processador cujo núcleo em mesmo clock seja mais rápido que o Intel Core 2 Duo lançado em 2006.

O dois primeiros são Broadwells e os último um Haswell (fonte)
Resumindo, a Intel lançou a Microarquitetura "Broadwell" e irá lançar este ano a "Skylake", que são melhorias incrementais. Enquanto a AMD irá lançar os processadores "Carizzo" e provavelmente iremos ter que esperar até 2016 para sua nova arquitetura.

x86 de baixo desempenho

Ambas as empresas mantém duas linhas de processadores, os citados anteriormente, que são os de alto desempenho e os de baixo, como os Atoms e os "Kabini" da AMD. A Intel vem equipando notebooks de entrada com esse processadores, alguns modelos que foram nomeados Pentium e Celeron, no lugar de Atoms (então é bom tomar um pouco de cuidado). São processadores para os mais variados mercados, passando desde smartphones até servidores. Você pode conferir toda linha aqui.

No lado da AMD existe até o socket AM1 para esses processadores de baixo consumo, eles utilizam a mesma arquitetura "Jaguar" dos processadores do Xbox One e do Playstation 4 (sim, os videogames utilizam um processador fraco com uma GPU forte). O melhor é o Athlon 5350, que tem 4 núcleos (metade dos consoles) a 2,05 GHz, 2 MB de cachê L2 e consumo de 25W. Existe uma arquitetura mais nova chamada "Puma", mas não existem processadores para plataforma AM1. A AMD diz que cada núcleo desses ocupa metade do espaço do núcleo "Bulldozer".

No caso do socket AM1 ele se justifica pelo preço (no site Kabum sai por volta de 300 reais), mas um processador e placa mãe de entrada do Socket 1155 da Intel poderia ter um preço parecido e um desempenho superior. É claro que se deve olhar o uso e para isto ele pode ser uma boa opção.

Existe um mercado de servidores onde núcleos mais lentos e com baixo consumo de energia são melhor opção do que núcleos maiores. Neste mercado também estão entrado os processadores ARM.

Acredito que a AMD tem que tomar um pouco de cuidado com sua estratégia, que sim, pode dar certo, porém fui montar um computador novo este ano e minha única escolha possível era um Core i5. O preço é parecido com um FX-8350, porém o desempenho no geral é melhor e o consumo de energia muito menor, o AMD teria vantagem em programas altamente otimizados para os 8 núcleos, que infelizmente são minoria.

Já em notebooks, é simplesmente impossível achar um com processador AMD que não seja de baixo desempenho, com notebooks usando o A4-1200, que é um dual core de 1 GHz. A AMD tem processadores bons, são ótimas opções aos da Intel devido as GPUs potentes, mas nenhum notebook vendido no Brasil os utiliza.

Um risco que a AMD está correndo é da Intel conseguir alcançá-la em GPUs, rumores dizem que a GPU dos "Broadwell" pode ser superior ao dos atuais AMD "Kaveri", assim, com exceção do preço, não existiria nenhuma vantagem em comprar um AMD.

Processadores ARM

A Qualcomm domina o mercado de processadores de Smartphones, praticamente todos os modelos da Sony, LG, Motorola e até Samsung os utilizam. Os outros concorrentes são Mediatek, uma empresa chinesa, são utilizados nos populares Razr D1 e D3 e em smartphones de marcas não populares no Brasil, a Samsung com Exynos, usando em alguns produtos da sua própria linha, e a Apple, com a linha Ax em todos os seus produtos atuais.

A Apple no seu nicho de produtos está conseguindo desenvolver processadores notáveis, um teste usando o Geekbench comparando um iPad Air 2 com um Surface Pro 3, que usa processador Intel com arquitetura "Haswell", ou seja, o estado da arte, mostrou que o iPad tem desempenho superior. Eu não sei até que ponto é real comparar este teste para plataformas diferentes, já que um rodava Windows e o outro iOS, mas se for realista é um desempenho notável do processador A8x.

Configuração de núcleos e die do Tegra X1 (fonte)
A maior novidade é a adoção de processadores 64 bits, coisa que a Apple já fez com o A7 no iPhone 5S e apenas agora a Qualcomm irá lançar no Snapdragon 810 (apesar de um modelo mais simples já ter), chip que deve equipar todos os flagships este ano depois de lançado. A Qualcomm já domina e deve manter o mercado de smartphones, seja de entrada, intermediários e os tops.

A Nvidia anunciou hoje na CES seus processadores Tegra X1, que usam núcleos 4 núcleos A53 de baixo consumo e 4 A57 de alto desempenho, solução parecida com a utilizada no Qualcomm 810, porém os 8 núcleos ficam disponíveis para o SO. O destaque fica para a GPU que utiliza os núcleos Maxwell, iguais aos das GPUs mais atuais da Nvidia nos desktops. Nada foi falado sobre os núcleos Denver, arquitetura que a Nvidia desenvolveu no zero, que é utilizada no Nexus 9.

Do lado da AMD ainda aguardamos o seu lançamento dos processadores ARM, que atualmente tem codinome K12. Seu lançamento provavelmente será realizado em 2016 e não existem muitas informações.

Um pouco da arquitetura do Broadcom Vulcan (fonte)

A Broadcom está desenvolvendo um processador chamado Vulcan, ele será fabricado em 16 nm e promete o desempenho de 90% de um "Haswell" por thread. Não consegui muitas informações, mas este processador é muito promissor se conseguir cumprir o prometido. O site Anandtech escreveu um pouco sobre o Vulcan, porém não achei as fontes.

O mercado ARM de smartphones não deve mudar muito, apenas contará com novos lançamentos e um aumento de performance. Em servidores já ficará mais interessante, pois diversas empresas estão entrando na jogada, inicialmente será um mercado bem concorrido e provavelmente com o tempo as empresas menores, ou que fizerem menos sucesso, serão compradas pelas maiores. Isso reacende uma questão, com as ações a AMD tão baratas, ela não pode acabar sendo vendida para uma Qualcomm ou outra empresa com dinheiro em caixa?

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