Por Gabriel Torres em 18 de setembro de 2003
IEEE 802.16
A apresentação de hoje foi com Eric Mentzer e Pat Gelsinger, que apresentaram, mais uma vez, novas tecnologias que a Intel está desenvolvendo, desta vez para soluções wireless.
Dentre os assuntos abordados, o mais interessante em nossa opinião foi o novo padrão IEEE 802.16, que a Intel chama de Wi-Max, que é uma rede sem fio de alto desempenho, com uma taxa de transferência máxima de 75 Mbps, alcance de até 48 Km e permitindo até 1.000 usuários por estação-base. Esta é uma solução para redes metropolitanas que os provedores de Internet norte-americanos estarão testando durante o ano que vem (2004) e que começará a ser oferecido aos usuários americanos em 2005. Esta tecnologia é realmente muito promissora, não só porque oferecerá Internet muito mais rápida do que temos hoje, mas também porque é sem fio, sendo um ponto realmente fantástico, pois não será necessário passar cabos para atingir os usuários. O problema, por outro lado, é o tamanho da antena. Foi apresentada uma demonstração ao vivo desta tecnologia, e na Figura 1 você confere, a esquerda, a antena (do usuário) e, a direita, a antena usada na estação-base.
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Figura 1: Antenas IEEE 802.16 (Wi-Max).
Foram discutidos ainda os principais problemas de desempenho da transmissão sem fio. O primeiro grande problema é o fato do sinal não oferecer um desempenho linear durante a sua transmissão dentro de um canal de rádio. Veja na Figura 2 que, em vez de o desempenho de transmissão ser uma linha reta, o desempenho varia bastante de ocordo com a posição do sinal dentro do canal.
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Figura 2: Problema com desempenho de transmissão sem fio de sinais.
A solução proposta pela Intel para este problema chama-se Modulação Adaptativa. Funciona da seguinte forma: em vez de o sinal usar um único tipo de modulação para a sua transmissão, como é o normal, a transmissão passa a usar vários tipos de modulação, dependendo da posição do sinal dentro do canal. Dessa forma, nos pontos que um determinado tipo de modulação apresenta baixo desempenho (curvas para baixo na Figura 2) o sistema passa a usar naquela porção do canal um outro tipo de modulação que ofereça melhor desempenho. Veja esta técnica em funcionamento na Figura 3. As áreas marcadas em preto, que são as que oferecem menor desempenho, estão usando um tipo de modulação diferente do resto do sinal. Com esta técnica é possível dobrar a taxa de transferência da transmissão, segundo Pat Gelsinger.
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Figura 3: Modulação adaptativa.
O segundo grande problema das transmissões sem fio diz respeito as antenas. Se existirem obstáculos entre a estação-base e a antena do computador cliente, a taxa de transferência obtida não é a máxima. A solução para isso é o uso de um novo conceito, chamado MIMO ou Multiple Input, Multiple Output. Em vez de se usar apenas uma antena de cada lado, pode-se usar mais antenas para um maior desempenho. O desempenho da rede é proporcional ao número de antenas usadas.
Por exemplo, em uma rede onde com uma antena a transmissão esteja sendo feita a 6 Mbps, ela passa para 24 Mbps se for usado um arranjo 4x4 (4 antenas na estação-base e quatro antenas no cliente). Ou seja, adicionando-se quatro antenas, a taxa de transferência é multiplicada por quatro.
Segundo Pat Gelsinger, no futuro notebooks e PDAs poderão usar duas antenas em vez de uma para aproveitar esta tecnologia.
E o terceiro grande problema de desempenho ocorre quando máquinas com um menor desempenho de rede (sinal mais fraco) entram na rede sem fio. Quando isso ocorre, o desempenho da rede toda cai, por conta da maneira com que as redes sem fio funcionam. A solução apresentada para este problema é o uso de roteadores (access points) sem fio, funcionando como um repetidor. Um roteador wireless precisa estar obrigatoriamente conectado ao backbone da rede através de cabo. Este novo tipo de roteador comunica-se com o roteador principal sem usar cabo, funcionando como um repetidor dos sinais do roteador principal, fortalecendo o sinal na região.
Pat Gelsinger mostrou mais detalhes do Comunicador Universal que foi apresentado por Paul Otellini na abertura do IDF. Um dispositivo que é uma mistura de celular com PDA e que usa o conceito de rede adaptativa que vimos na apresentação pré-IDF. Este aparelho tem tanto conexão celular (GSM) quanto conexão wireless (IEEE 802.11). A comunicação entre dois aparelhos desses é feita usando o sistema que estiver disponível, de forma automática. Se ele perceber que é possível fazer uma conexão 802.11, então essa será a conexão usada. Se a conexão 802.11 cair ou não estiver disponível, então a conexão GSM é usada. O interessante é que no caso da conexão cair, a GSM é usada sem que os usuários percebam que houve esta troca. Este aparelho, portanto, é o primeiro protótipo do conceito que a Intel quer usar de rede adaptativa.
Após esta apresentação, tivemos uma importante aula sobre novas tecnologias memórias não-voláteis, isto é, o futuro das memórias Flash.
Memórias Não-Voláteis
Nossa aula sobre memórias não-voláteis foi conduzida por Stefan Lai, Vice-Presidente do Grupo de Tecnologia e Manufatura da Intel e Co-Diretor da Fábrica da Intel na Califórnia. Ele apresentou quais são os tipos de memória não voláteis que estão sendo pesquisadas na indústria hoje e qual é o tipo de memória que a Intel vê como mais promissor.
Memórias não-voláteis são memórias que não perdem o conteúdo quando a alimentação é cortada. O tipo mais famoso é a memória Flash, amplamente utilizada em cartões de memória usado por câmeras digitais.
O grande problema das memórias não-voláteis é o desempenho, muito abaixo das memórias RAM usadas no PC, que em contrapartida são voláteis, isto é, o conteúdo é perdido quando desligamos o micro.
As memórias Flash que usamos estão em sua oitava geração. Elas foram criadas em 1986 e de lá para cá diminuiram 234 vezes em tamanho. O problema é que para diminuir o tamanho ainda mais ou, mais especificamente, para conseguir um nível maior de integração (mais células de memória em um espaço físico menor), será necessário usar algum novo método de armazenamento de dados que não seja baseado somente em transistores. Stefan Lai apresentou seis tipos de memórias não voláteis que estão sendo pesquisadas: MRAM (Magnectic RAM), OUM (Ovonic Universal Memory), FeRAM, RRAM (Resistance RAM), Polímero e PFRAM (Polímero Ferroelétrico).
A MRAM está sendo pesquisada basicamente pela IBM e pela Infineon. Neste tipo de memória, a célula de armazenamento é uma célula magnética, que muda sua polaridade (norte-sul) de acordo com a corrente que é aplicada. Veja seu funcionamento na Figura 4.
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Figura 4: Memória MRAM.
Já a memória OUM é o tipo de memória que a Intel está pesquisando. Ela usa o mesmo princípio (e material) do CD-RW: aplica-se calor em um material fotossensível que muda de opaco para cristalino e vice-versa. Em vez de usar um raio laser como no CD-RW, este tipo de memória usa um eletrodo resistivo para gerar o calor necessário. A grande vantagem é que a célula que foi aquecida esfria rapidamente (1 ns).
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Figura 5: Memória OUM.
A memória FeRAM é baseada em um cristal chamado PZT que tem em seu centro um átomo que muda de posição de acordo com o sentido da corrente aplicada. Este tipo de memória tem como desvantagem ter os dados apagados depois que são lidos.
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Figura 6: Memória FeRAM.
A memória RRAM é baseada em um material que muda a resistência de acordo com a corrente que é aplicada. O seu grande problema é que ninguém até agora entende completamente como este material funciona, portanto ele ainda está sendo pesquisado.
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Figura 7: Memória RRAM.
Já a memória de polímero usa dois pedaços de metal com um polímero especial unindo eles. Como polímero é um tipo de plástico, o custo de produção deste tipo de memória é baixíssimo.
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Figura 8: Memória de Polímero.
Já a memória de Polímero Ferroelético usa terminais de metal intercalados com polímero, sendo estes terminais perpendiculares. A vantagem deste tipo de memória é que as células podem ser facilmente empilhadas, fazendo uma memória de alta densidade.
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Figura 9: Memória de Polímero Ferroelétrico.
O.k., mas qual é o melhor tipo de memória não-volátil dentro desses seis tecnologias? Sendo o palestrante, três tecnologias podem ser levadas mais a sério: MRAM, FeRAM e UOC. Na Figura 10 vemos uma tabela comparativa entre estas três tecnologias.
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Figura 10: Comparação entre as principais tecnologias de memórias não-voláteis.
Como memórias não-voláteis são basicamente voltadas para dispositivos portáteis como celulares, PDAs, notebooks, câmeras digitais, enfim, dispositivos alimentados por baterias, o consumo é uma das principais preocupações. A memória FeRAM é a que consome menos, mas em compensação, os dados são apagados depois de lidos. Isto é realmente um problema. Segundo a Intel, a OUM que eles estão pesquisando é a melhor solução, pois não precisa de nenhum processo especial de fabricação e possuem células menores do que das outras tecnologias.
PCI Express e PCI-X
Durante o IDF dois futuros chipsets para servidores, "Lindenhurst" e "Tumwater", foram oficialmente apresentados. Estes nomes são, obviamente, nomes-código, visto que estes produtos ainda não foram lançados. Estes serão os primeiros chipsets da Intel suportando novo barramento PCI Express, barramento que apresentamos durante a cobertura do IDF de fevereiro deste ano. O primeiro é destinado a servidores e o segundo, a workstations.
Nós vimos muito o barramento PCI-X (versão de alto desempenho para servidores do barramento PCI) nas apresentações da feira montada no IDF, visto que muitos produtos voltados para o mercado corporativo foram apresentados. Por isso, vale a pena falarmos um pouco mais sobre o futuro do PCI-X.
O PCI-X tem duas gerações: PCI-X 1.0, com duas versões de velocidade, PCI-X 66 e PCI-X 133, e o novo padrão PCI-X 2.0, com quatro versões de velocidade, PCI-X 66, PCI-X 133, PCI-X 266 e PCI-X 533. Estas duas novas velocidades são baseadas no PCI-X 133 transferindo dois dados por pulso de clock e quatro dados por pulso de clock, respectivamente.
Na Figura 11 você pode ver a comparação do desempenho do PCI-X com outros barramentos existentes e a importância do PCI-X 2.0 para servidores de alto desempenho, pois há aplicações como rede 10 Gbits que o barramento PCI-X 2.0 é a única solução disponível para conexão do servidor.
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Figura 11: Desempenho do barramento PCI-X.
O PCI-X 2.0 só começará a entrar no mercado em 2004 (PCI-X 266) e em 2005 (PCI-X 533), como você confere no gráfico abaixo.
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Figura 12: Planejamento para o PCI-X 2.0.
Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/146
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