Como funciona a arquitetura de microprocessador Nehalem

Autor: 
Jonathan Strickland

O co-fundador da Intel Gordon Moore, inventor da famosa Lei de Moore
Intel/Divulgação
O co-fundador da Intel Gordon Moore, inventor da famosa Lei de Moore

Pegue o número 2 e multiplique por 2 e você tem o 4. Multiplique o resultado por 2 e você tem 8. Continue dobrando o resultado da multiplicação e depois de dez rodadas você está em 1024. Depois de vinte rodadas você atinge 1.048.576. Isto é chamado de crescimento exponencial. E esse é o princípio por trás de um dos mais importantes conceitos na evolução dos eletrônicos.

Em 1965, o co-fundador da Intel Gordon Moore fez uma observação que desde então vem ditando a direção da indústria de semicondutores. Moore observou que a densidade de transistores em um chip dobraria a cada ano. Isso significava que a cada doze meses, os fabricantes de chips encontrariam formas de encolher o tamanho dos transistores de modo que o dobro ou mais poderia caber em uma bolacha de silício (substrato de chip).

Moore mostrou que a densidade de transistores em um chip e o custo de produção de chips estavam amarrados. Mas a mídia - e quase todo mundo - estava com a idéia fixa de que a indústria de microchip estava desenvolvendo a uma taxa exponencial. As observações e previsões de Moore transformaram-se em um conceito que nós chamamos de Lei de Moore.

Com o passar dos anos, as pessoas  ajustaram a Lei de Moore ao desenvolvimento do chip. A um dado momento, o período de tempo em que o número de transistores em um chip dobrava aumentou para 18 meses. Hoje, está mais para dois anos. Isso é ainda um feito impressionante, considerando que os microprocessadores top de linha de hoje contêm mais de 1 bilhão de transistores em um único chip.

Outra forma de olhar para a Lei de Moore é dizer que o poder de processamento de um microchip dobra em capacidade a cada dois anos. É quase a mesma coisa que dizer que o número de transistores dobra - microprocessadores extraem poder de processamento dos transistores. Mas outra forma de incrementar o poder do processador é encontrar novos meios de estruturar o chip de modo que eles sejam mais eficientes.

Isso nos traz de volta à Intel. A filosofia da Intel é seguir uma estratégia "tiquetaque". O tique se refere à criação de novos métodos de construir transistores menores. O taque, à maximização do poder e velocidade do microprocessador. O mais recente chip tique a chegar ao mercado é o Penryn, que tem transistores na escala de 45 nanômetros. Um nanômetro tem 1 bilionézimo do tamanho de um metro. Para colocar isso numa perspectiva apropriada, o diâmetro de um cabelo humano é de 100 mil nanômetros.

Então, o que é o taque? Poderia ser o novo Corei7 da Intel. Ele tem transistores do mesmo tamanho que os do Penryn, mas usa a nova microarquitetura Nehalem para aumentar o poder e a velocidade de processamento. Ao seguir essa filosofia tiquetaque, a Intel espera manter-se dentro das expectativas da Lei de Moore por mais vários anos.

Paul Otellini, presidente e CEO da Intel, mostra uma bolacha de silício da próxima geração de processadores Penryn
Intel/Divulgação
Paul Otellini, presidente e CEO da Intel, mostra uma bolacha de silício de processadores Penryn, de 45 nm

 

Como o microprocessador Nehalem usa transistores do mesmo tamanho que os do Penryn e ainda consegue resultados melhores? Vamos dar uma olhada mais de perto no microprocessador.