Teoria sobre processamento e armazenamento

BOOM · 18 de março de 2021

Opa galera!

Então, tô com uma dúvida de ficcão científica sobre processador e talvez vocês possam me ajudar.

Queria saber se um processador é realmente potente, 5Ghz ou mais, ele precisa de muito armazenamento (Não HD) pra funcionar?

Quero dizer quê, se se houvesse um realmente potente, hipoteticamente, 30 a 40GHz poderia ignorar seus MB de cachê ou até mesmo a RAM já que é rápido suficiente pra realizar todos os cálculos sem precisar armazenar. Seria interessante você aderir a placa-mãe, processador, HD, fonte e um frigobar.

Então, se eu tiver um processador rápido, com placa gráfica integrada, porque precisaria de muita RAM e GPU?

Aguardo respostas. Forte abraço.

Lost Byte · 18 de março de 2021

41 minutos atrás, BOOM disse:

Então, se eu tiver um processador rápido, com placa gráfica integrada, porque precisaria de muita RAM e GPU?

Porque as aplicações não dependem apenas do processador. Mesmo que existisse um processador de 400GHz, se as demais peças não acompanharem, você vai usar nem 5% do processador, acarretando no que se diz, "gargalo".

A quantidade de RAM não precisar ser muita também, independente do processador. Hoje cerca de 90% dos programas não vai precisar mais do que 16GB.

Ricardov · 18 de março de 2021

É que são funções diferentes. Memória é uma coisa e processamento é outra. As técnicas de fabricação são diferentes e ficam em módulos separados para ter mais flexibilidade no uso. É possível aumentar a memória sem trocar o processador e vice-versa. Mas existem processadores que tem a memória no mesmo invólucro: são os micro-controladores, muito usados em aplicações dedicadas: em automóveis, em máquinas, eletrodomésticos, etc.

Eder Neumann · 18 de março de 2021

acho que não ficou bem claro para que serve a memória no processamento...

imagine que você fará uma continha simples como:

5 + 2 = 7

para você fazer as contas você precisa dos valores, estes valores precisam ser escritos em algum lugar a conta ser feita, se você fez no papel você usou o papel, se você fez mentalmente ao pensar no numero você "escreveu na memória", um processador precisa desses espaços para realizar as operações, enquanto mais complexas as operações maior será a necessidade de memória.

as memórias cache servem para o processador efetuar cálculos mais complexos e maiores sem perder tempos de clock buscando as informações na memória, imagine que você vai resolver uma equação de segundo grau:

3x² + 4x + 1 = 0

instantaneamente você já pensa (e escreve na memória) Baskara.

O processador faz o mesmo para toda a resolução do calculo, armazena os valores intermediários (o delta por exemplo) e depois que conclui o calculo ele descarta a informação que não precisa mais.

eu tive um prof na faculdade que era formado em matemática, ele resolvia essas coisa só de olhar e os exercício que ele passava para a turma ele bolava na hora já dando apenas o resultado final para conferirmos se havíamos resolvido corretamente (isso para equações de segundo grau e integrais triplas), ele levava uns 3 segundos para resolver uma equação de segundo grau e uns 6 ou 7 para resolver integrais bem complexas...

BOOM · 18 de março de 2021

Opa galera, valeu pelas respostas.

5 horas atrás, Eder Neumann disse:

acho que não ficou bem claro para que serve a memória no processamento...

Então Eder, acho que foi isso mesmo cara. Eu não sou nenhum estudante ou uma pessoa da área de hardware, sou um cara que busca saber sobre as coisas que bate curiosidade.

Desde que comecei a pesquisar sobre hardware para montar meu setup fiquei com algumas duvidas e é isso que você comentou. O que eu pensava era que essa memoria era usada apenas quando o processador não tinha capacidade de lidar com os processos, então armazenava e deixava 'pra depois'. Se fosse isso acho que um processador com muita velocidade erradicaria RAM e GPU.

Vou aproveitar o tópico para ver se resolvo mais uma questão.

5 horas atrás, Eder Neumann disse:

as memórias cache servem para o processador efetuar cálculos mais complexos e maiores sem perder tempos de clock buscando as informações na memória

Já existe placas-mãe com capacidade para 200GB na RAM não acha que fica meio obsoleto ter 16MB de cache em processadores? Ainda que seja para cálculos específicos eu não consigo enxergar a utilidade dele que a RAM não tenha capacidade de lidar e com mais espaço.

No caso, eu pretendo fazer um upgrade mais tarde, a AMD tem processadores em custo beneficio 8MB cache, 6 núcleos mas com um clock de 3.7Ghz, já a Intel tem 5MB cache 4 núcleos mas 4.5Ghz (exemplos). Para mim o cache a memoria pode resolver e tudo que eu precisaria é a velocidade de processamento.

Essa é outra duvida, porque a memoria cache tem de estar no processador?

Aguardo respostas, forte abraço.

Eder Neumann · 19 de março de 2021

a velocidade de processamento depende da arquitetura do processador e a forma com que ele trabalha as informações, algumas arquiteturas levam mais "clocks" para terminar um calculo, enquanto outras fazem isso prontamente (exemplo disso é a diferença entre GPU e CPU onde a arquitetura das GPUs é especifica para calcular graficos e portanto faz isso com uma eficiência notável, enquanto que o cpu faz todo tipo de calculo e nenhum de modo tão específico e portanto pode ser lento para algumas funções), em se tratando de CPUs esta diferença não é muito notável e a memória cache do cpu não significa que ele será mais rápido, mas de modo geral é dimensionada para manter as informações que o processador precisa enquanto faz as contas e tende a ser bem dimensionada pelo fabricante.

o motivo dos processadores não usarem a memoria RAM em canal direto para funções de alto desempenho é por que para acessar a memória RAM a cpu "gasta tempos de clock", e portanto ela carrega no cache tudo o que vai usar de uma vez para não perder este tempo indo buscar cada byte de informação.

Uma ferramenta muito boa para comparar os processadores é o https://www.userbenchmark.com/ lá você consegue comparar os processadores através de testes realizados por usuários, a plataforma traz um geralzão de cada peça e faz um comparativo em "nice to haves" mostrando os principais pontos de comparação.

Lost Byte · 19 de março de 2021

13 horas atrás, BOOM disse:

Eu não sou nenhum estudante ou uma pessoa da área de hardware, sou um cara que busca saber sobre as coisas que bate curiosidade.

Eu também não sou estudante da área ou algo assim, aprendi tudo de forma autodidata, logo cerca de 90% do meu conhecimento é mais na forma prática. A teoria em informática é muito complexa nos mínimos detalhes, porém mesmo apenas por curiosidade você pode acabar por obter mais informações erradas (principalmente acaba caindo em mitos, forma opiniões confusas).
Eu apanhei muito para entender como de fato funcionam os processadores em sua função e limitações, tanto que por informações lidas de forma errada e pensamentos inocentes já comprei peça horrível apenas pela quantidade de núcleos e o clock.
Posso estar errado, mas como base, posso dizer que cada tipo de memória ou detalhe, mesmo que possa estar presente em outras peças, cada uma delas cumpre um papel diferente e/ou otimização própria que agiliza o processo em conjunto dos demais componentes dentro de um PC.
Aliás, também existe a memória da placa de vídeo, conhecida como VRAM, que é de forma resumida, otimizada para trabalhar com armazenamento de informações gráficas.