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4 de janeiro de 2015

Como ter de fato um computador potente

Tem um i7 novo e se decepcionou? Veja as causas e o que pode ser feito para de fato utilizar todo o poder de processamento.

Você decidiu trocar seu computador para um novo modelo e adquiriu aquele novo i7 de quinta geração e pagou uma fábula e de repente você liga e sua expectativa era uma mas.... levou o mesmo tempo do seu computador antigo ou ficou até mais lento?

Muito bem, seja bem vindo à nova realidade computacional, onde os processadores são tão rápidos onde quase nenhum outro equipamento consegue acompanhar sua velocidade. Como assim?

Já se foi o tempo onde o processador era o gargalo de todo o processamento de um computador. Hoje temos diversos novos fatores que realmente são gargalos no desempenho geral de seu equipamento.

Até épocas do Core 2 Quad, com tecnologia DDR2, as tecnologias andavam alinhadas, entretanto a Intel conseguiu dar um alto salto em questão de desempenho de processadores com as novas tecnologias que deixou até mesmo a AMD anos atrás nesta questão.

Podemos medir o poder de processamento de uma CPU (Central Process Unit) através de softwares de benchmark, e existem alguns que compartilham os dados de cada processador em um ranking global como o caso do site https://www.cpubenchmark.net/


Um bom processador tem nota em geral 4000 pontos. Isto é equivalente à um Core 2 Quad Q9550 com 4 Gb de RAM DDR2 e um disco rígido tradicional de 500 Gb SATA 2 (operando em 3 Gbps ou 300MB/s [2 bytes para correção de erro, então 10 bytes para 1 kbyte]). 

Nesta configuração, há gargalos, entretanto o processador começa ainda de maneira ingênua aguardar pelos dispositivos, ou seja, não há gargalos de processamento. Nesta configuração, dificilmente o processador alcançará 100% de uso (exceto com programas específicos para isto).

Perceba que apesar de ter hoje processadores i7 de 5ª geração, que alguns deles alcançam 3x mais potência que um Core 2 Quad, muita das vezes não irá conseguir perceber a diferença, pois quem está deixando sua máquina lenta, de longe é o processador.

Um processador acima desta capacidade, pode aguardar muito mais tempo do que imagina, ou seja, se quiser utilizar todo recurso de processamento, você precisa identificar os gargalos que realmente existem.

Identificar gargalos

Antes de identificar os gargalos de seu novo computador, você precisa saber para qual propósito é seu computador. Se você precisa de seu computador para jogar jogos, pode começar pelos gargalos de barramentos ou se é acesso à disco para armazenar e recuperar grande quantidade de dados (vários aplicativos abertos ou até mesmo intensificar a velocidade de uso dos softwares) ou memória RAM.

1. Computador lento, mas CPU não chega nem há 5% de uso. O que pode ser?

Vamos à duas situações: 

Você utiliza seu computador com vários programas abertos mas mesmo assim não consome toda memória RAM e tem espaço livre suficiente.

- Neste caso, provavelmente a operação de disco (I/O Input/Output) deve estar em 100% de atividade. Isto ocorre porque o seu disco rígido entrega no máximo 70 à 80 MB/s. 

- Outra situação é que os programas estão realizando muito swap dentro da memória RAM, e isto não é perceptível. Se há grande quantidade de dados sendo movidas, poderá perceber pelo monitor de recursos do Windows se há muits bytes lidos/gravados nestes instantes. 

Sua memória RAM pode variar de 2 GB/s à até 20 GB/s, a taxa de transferência de dados da memória e processador afetam e muito desempenho da máquina, e a escolha da tecnologia certa é que fará toda diferença.

Você utiliza seu computador para jogos e percebe que os jogos são lentos, e que seu computador antigo com sua placa de vídeo opera praticamente da mesma forma.

- Sim, sua placa de vídeo provavelmente funcionará bem em seu Core 2 Duo, quase como seu novo computador se caso estiver com uma placa mãe que não esteja funcionando com o barramento de dados correto. 

Os processadores da linha Core 2 Duo, todo acesso aos dados da PCI-e versão 1.0 e 1.1 são realizados em velocidades de até 250MB/s por lane, e 500MB/s na versão PCI-e 2.0.

Checar se a placa de vídeo está utilizando de fato a versão mais recente e se a placa mãe suporta, e, se estão utilizando todos os lanes possíveis para a conexão. Pode utilizar isto usando o painel de controle da placa de vídeo ou se carece de informações, programas como CPU-z podem lhe ajudar.

Assim como o SATA, PCI-e versão 1.0 até 2.0, utilizam a codificação 8b/10b (8 bits + 2 bits de correção de erro para cada byte). Então por isto a correlação à taxa de transmissão aos dados transferidos, mas de fato, tecnicamente, se perde 20% de velocidade.

Se sua placa de vídeo suporta PCI-e 3.0, você está perdendo grande quantidade de dados sendo transferidas, e, nem todas as novas placas mãe suportam a nova tecnologia, isto porque os fabricantes esperavam uma pequena mudança, e acharam que com uma simples atualização de BIOS poderia resolver, entretanto não foi bem assim.

A nova tecnologia utiliza uma codificação bem específica: 128b/130b (128 bits + 2 bits de correção de erro), então acabou a correlação de transmissão de dados e um único lane de PCI-e 3.0 que transfere 8 Gbps, agora consegue de fato entregar 985MB/s. 

O dobro da especificação PCI-e 2.0 praticamente, apesar de visualmente não ser compreendida já que o dobro de 5 seria 10, mas antes 20% da banda era gasta com correção de erro, agora apenas 1,54%.

Uma placa de vídeo devidamente configurada em PCI-e 3.0 à 16x deve transferir: 15.760 MB/s ou 15,7 GB/s. Se estiver na configuração PCI-e 2.0, 8 GB/s apenas, perdendo 7,7 GB/s em gargalo. Muito não é mesmo?

Dicas para melhorias de performance geral nos processadores mais recentes:

1. Verifique se sua placa mãe suporta de fato PCI-e 3.0 e que sua placa de vídeo utiliza 16x. Em muitos casos não adianta adicionar uma segunda placa de vídeo pois ambas iriam funcionar em 8x e apenas em casos específicos esta junção poderia ser eficiente (como renderização de vídeos ou programação CUDA). Uma boa placa de vídeo para qualquer situação da Nvidia tem pelo menos 1500 cuda cores (Veja a GTX 660, tem um bom preço e suporta PCI-e 3.0).

2. Utilize SSD para aumentar o I/O de disco da sua máquina. Isto irá fazer de fato seu computador ser mais rápido pois quanto menos esperar pelo HD, mais dados poderá processar. Procure por discos versão Extreme para de fato sentir uma grande diferença de velocidade e discos à partir de 128 GB de armazenamento. Discos pequenos são mais lentos. Um disco de 64 Gb transfere em média 250 GB/s, enquanto que há versões de 128 ou 256 GB que transferem 550 MB/s para leitura e 510 MB/s para gravação.

3. Se tiver dinheiro, pode investir em adquirir uma placa mãe com solução de RAID integrada e utilizar 2 discos SSD de mesmo tamanho em RAID 0. Certifique-se de utilizar SATA 3 (que transfere até 6 Gbps ou 600 MB/s de dados por conexão) e então poderá atingir velocidades de até 1100 MB/s (cada SSD geralmente é limitado a um máximo atualmente de 550MB/s). Diga adeus ao HD mecânico que transfere meros 80 MB/s.


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