Entenda como o HSA da AMD pode revolucionar a computação

Por Pedro Cipoli

Há algum tempo, fizemos um artigo explicando o que é o conceito de hUMA (Heterogeneous Uniform Memory Access), que é, resumidamente (bem resumidamente), onde processador (CPU) e placa de vídeo (GPU) acessam o mesmo espaço de memória. No estágio de computação atual, máquinas com CPUs e GPUs dentro de um mesmo chip (qualquer processador com gráficos integrados) acessam diferentes porções de memórias. Sendo um pouco mais técnico, é isso que se faz quando alocamos uma determinada quantidade de memória para vídeo no BIOS ou mesmo através de uma interface gráfica.

Era dos processadores

Isso traz benefícios não só do ponto de vista da arquitetura, em que, com os mesmos recursos, é possível extrair mais performance, como também é uma excelente notícia para os programadores, que não precisarão mais escrever programas focando ou na CPU, ou na GPU. O HSA (Heterogeneous Systems Architecture) é basicamente o projeto-mãe do hUMA, envolvendo um nível de sofisticação muito maior com todos os componentes utilizados atualmente.

Benefícios do HSA para as APUs da AMD

Os processadores atuais, por mais que que haja um diferenciação de termos, são todos SoCs (System on a Chip, saiba mais). Todos os chips, sejam x86 ou ARM, incluem não só os cores de processamento da CPU, mas também GPU (AMD Radeon HD, Intel HD ou qualquer GPU ARM), DSPs (Digital Signal Processor), responsáveis pelo processamento de sinais de áudio, vídeo e outros tipos de sinais, decodificadores dedicados, e assim por diante. Tudo dentro do mesmo envelope térmico.

HSA

Sem entrar em detalhes técnicos muito hardcore, o conceito de HSA faz com que todos os processadores e coprocessadores funcionem de forma transparente para o usuário (e, claro, para o programador). Um programa não precisa ser otimizado para rodar na CPU, GPU ou qualquer DSP. A própria arquitetura fica a cargo disso. Se uma aplicação rodará melhor na CPU, tal tarefa será atribuída a ela, se for na GPU, rodará nela – tudo no mesmo espaço de memória compartilhado proporcionado pelo hUMA.

Roadmap do HSA

O ganho mais visível com essa abordagem é a transferência do processamento da CPU para a GPU. Por mais que os processadores atuais estejam bem desenvolvidos, a GPU é muito mais capaz de processar grandes quantidades de informação. O único motivo pelo qual grande parte dos programas não é acelerada por GPU é bastante simples: dá muito trabalho para o programador, ainda mais com tantos modelos diferentes por aí.

Com o HSA, o programador não vai ter mais que se preocupar com isso. Ele apenas escreverá o código, e a máquina habilitada para o HSA fará o "julgamento" de qual recurso disponível (CPU, GPU, DSP e assim por diante) é capaz de lidar melhor com essa tarefa. Muita das tarefas que realizamos na máquina (ou tablet, ou smartphone) são paralelizáveis, ou seja, rodariam melhor na GPU do que rodam no processador – afinal, estamos falando de milhares de cores trabalhando juntos.

AMD VISION FOR HSA

Os benefícios vão muito além do aumento de performance. É de se esperar que essa otimização de hardware incremente o desempenho. Com menos tempo de processamento, é necessário menos energia para deixar um dispositivo ligado, consumindo menos bateria, e também há uma menor geração de calor, já que o melhor recurso é selecionado e não fica sobrecarregado. Juntando tudo isso, temos ainda um outro benefício indireto: com menos necessidade de processamento, bateria e menos geração de calor, as máquinas podem ser mais finas.

A AMD (Advanced Micro Devices) é a principal empresa por trás desse conceito. Até agora, ela conseguiu um bom sucesso em conquistar parceiros que também se interessam pela tecnologia, entre eles Samsung, Qualcomm, Texas Instruments, Mediatek, Imagination Technologies (desenvolvedora das placas gráficas PowerVR SGX) e mais algumas. Por enquanto, Intel e NVIDIA, principais concorrentes da empresa, não se juntaram ao projeto HSA.

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