Definição - O que significa a Lei de Amdahl?
A lei de Amdahl, em homenagem a um arquiteto de computação chamado Gene Amdahl e seu trabalho na década de 1960, é uma lei que mostra quanta latência pode ser retirada de uma tarefa de desempenho com a introdução da computação paralela.
Na computação paralela, a lei de Amdahl é usada principalmente para prever a aceleração máxima teórica para processamento de programa usando vários processadores.
Este termo também é conhecido como argumento de Amdahl.
Definirtec explica a Lei de Amdahl
Computação paralela e sistemas multicore
O conceito de computação paralela é que mais de um processador pode trabalhar em uma determinada tarefa simultaneamente, o que irá acelerar uma tarefa por um determinado fator. É aí que se aplica a lei de Amdahl, para encontrar o benchmark desse fator.
A implementação da computação paralela é mais comumente feita com um sistema conhecido como processamento multicore. Anos atrás, os fabricantes de chips começaram a introduzir microprocessadores com mais de um núcleo de processador, conhecido como design 'multicore', e isso rapidamente se tornou parte de como inovar em velocidade.
Enquanto os processadores da década de 1990 ostentavam mecanismos de núcleo único com recursos e funcionalidade avançados, os sistemas multicore de hoje podem ter dezenas de núcleos alojados em um único chip, todos trabalhando juntos em perfeita harmonia, ou o mais próximo que os engenheiros possam fazer. Com isso, surgiu todo um cenário setorial baseado no trabalho colaborativo dos núcleos.
Paralelo Multicore Versus ASICs
Junto com o desenvolvimento de sistemas multicore, também houve uma mudança em direção ao que é chamado de circuito integrado de aplicativo específico ou ASIC.
Os especialistas discutem se os ASICs ou designs multicore são mais eficazes para vários tipos de tarefas, desde renderização de gráficos a mineração de dados e, talvez, as operações quânticas de amanhã, que provavelmente exigirão suas próprias estruturas proprietárias.
Por exemplo, ASICs são amplamente usados na prática de mineração de criptomoedas, onde são projetados para realizar operações específicas para gerar blocos de Bitcoin. A mineração de bitcoins é um exemplo de como a personalização do poder de processamento pode gerar valor.
No entanto, o design multicore e sua capacidade de processamento paralelo continuam a ser uma tecnologia de ponta para microprocessamento, primeiro, por exemplo, em jogos, onde os programas precisam renderizar gráficos 3D sofisticados com baixa latência. Cada vez mais, o processamento paralelo de alguma forma está se tornando um padrão em algumas partes do mundo da tecnologia.
Outras considerações com computação paralela
Outros tipos de considerações relacionadas à lei de Amdahl envolvem o uso de pipelines e microarquiteturas para permitir que esses sistemas multicore colaborem.
Existem também diferentes construções, conhecidas como multicore simétrico versus assimétrico, que podem ter um impacto no desempenho dos sistemas de computação paralela. Além disso, os engenheiros podem considerar se o aprimoramento de um núcleo individual traz benefícios globais ou como utilizar a lei de Amdahl para melhorar o desempenho geral da computação paralela.
Ao considerar o trabalho com sistemas multicore, os especialistas também podem pensar sobre aspectos como o escopo de dimensionamento de um projeto ou a heterogeneidade de processadores em um sistema. Outros recursos como um cache de memória para um processador também podem ser aplicados.
Embora algumas pessoas vejam a lei de Amdahl se tornando menos relevante do que costumava ser, a computação paralela continua sendo um modelo familiar para aqueles que trabalham na vanguarda da criação de novos sistemas de hardware.
O poder de acelerar os sistemas é uma peça fundamental dos avanços em todo o espectro de projetos de tecnologia, por exemplo, em muitos projetos de AI / ML ou em relação ao progresso da computação quântica.