Requerimentos para sistemas virtualizados

Neste artigo de Popek e Golgberg estão os principais requerimentos para sistemas virtualizados.
Formal Requirements for Virtualizable Third Generation Architectures

Dia 25 de maio - Dia do orgulho NERD

O Dia do Orgulho Nerd, ou Dia do Orgulho Geek é uma iniciativa que advoga o direito de toda pessoa ser um nerd ou um geek. Teve origem na Espanha ("dia del orgullo friki", em espanhol).
O dia do orgulho nerd é celebrado em 25 de maio desde 2006, comemorando a première do primeiro filme da série Star Wars, em 1977.

Foi criado um manifesto para celebrar o primeiro Dia do Orgulho Nerd, que incluía a seguinte lista de direitos e deveres dos nerds:

Direitos:

1. O direito de ser ainda mais nerd.
2. O direito de não sair de casa.
3. O direto de não ter um par romântico e de ser virgem.
4. O direito de não gostar de futebol ou de qualquer outro esporte.
5. O direito de se associar a outros nerds.
6. O direito de ter poucos (ou nenhum) amigo.
7. O direito de ter tantos amigos nerds quanto quiser.
8. O direito de não ter que estar "no estilo".
9. O direito ao sobrepeso (ou subpeso) e de ter problemas de vista.
10. O direito de expressar sua nerdice.
11. O direito de dominar o mundo.
    

Deveres

1. Ser nerd, não importa o quê.
2. Tentar ser mais nerd do que qualquer um.
3. Se há uma discussão sobre um assunto nerd, você tem que dar sua opinião.
4. Guardar todo e qualquer objeto nerd que você tenha.
5. Fazer todo o possível para exibir seus objetos nerds como se fosse um "museu da nerdice".
6. Não ser um nerd genérico. Você tem que ser especialista em algo.
7. Assistir a qualquer filme nerd na noite de estréia e comprar qualquer livro nerd antes de todo mundo.
8. Esperar na fila em toda noite de estréia. Se puder ir fantasiado, ou pelo menos com uma camisa relacionada ao tema, melhor ainda.
9. Não perder seu tempo em nada que não seja relacionado à nerdice.
10. Tentar dominar o mundo!

Comparação entre o AMD Opteron e Intel Xeon

Qual o melhor família de processadores AMD OPteron ou Intel Xeon. Aqui apresentamos um breve comparativo entre este dois processadores.

Os processadores da família AMD Opteron e Intel Xeon são processadores com uma arquitetura específica para equipamentos onde são exigido alto desempenho, processamento, baixo consumo de energia e recursos de virtualização como servidores e Workstations (estações de alto desempenho).

A AMD destaca como principais diferenciais tecnológicos a Arquitetura de Conexão Direta, HyperTransport, Controle de Memória Integrado e AMD PowerNow!, AMD Virtualization (AMD-V). Na figura 1 ilustra a estrutura dos processadores AMD Opteron.

Figura 1 - AMD Opteron

Arquitetura de Conexão Direta – Como os processadores estão conectados diretamente a memória não passando por subsistemas de I/o que possibilitam gargalos no sistema os processadores AMD que utilizam as conexões Hypertransport que possibilitam uma alta largura de banda. Um dos diferencias desta arquitetura esta no fato do controlador de memória estar na mesma pastilha do processador o que não ocorre em outras tecnologias.

Controle de Memória Integrado – Para melhor desempenho no processo de acesso a memória os processadores AMD Opteron possuem um controlador de memória integrado a pastilha. Com esta arquitetura é possível o aumento da largura de banda no acesso aos processadores com o acréscimo de mais processadores, o que não ocorre em arquiteturas mais antigas.

Tecnologia HyperTransport - A tecnologia HyperTransport é uma conexão de comunicação ponto a ponto de alta velocidade, bidirecional e de baixa latência que fornece uma interconexão de largura de banda escalável entre núcleos de computação, subsistemas de I/O, bancos de memória e outros chipsets. Os processadores AMD Opteron suportam até três conexões HyperTransport coerentes, rendendo uma largura de banda máxima de até 24,0 GB/s por processador. A tecnologia HyperTransport foi inventada na AMD com contribuições de parceiros do setor, sendo gerenciada e licenciada pelo HyperTransport Technology Consortium, uma corporação sem fins lucrativos situada no Texas, EUA. A especificação completa e mais informações sobre a tecnologia HyperTransport podem ser encontradas em HyperTransport.org. (Fonte: AMD)

Figura 2 - AMD Virtualization

AMD Virtualization (AMD-V) - Para melhorar o desempenho em ambientes virtualizados a arquitetura AMD-V utiliza a Arquitetura de Conexão direta para alto desempenho quando ocorre acesso a memória e a Tecnologia de HyperTransport aperfeiçoa a troca de dados e o compartilhamento de recursos entre maquinas virtuais.

Em relação aos processadores INTEL Xeon podemos destacar a Intel Core Microarchitecture. Concebida em 2006 para a primeira geração de processadores de múltiplos núcleos d família Intel Core 2 é constituída pelas seguintes características.

Características da Intel Core microarchitecture

Intel® Wide Dynamic Execution – Combina técnicas de fluxo de dados análise, execução especulativa, execução desordenada e super escalar) permite executar mais instruções dentro de um ciclo de um ciclo clock.

Intel® Advanced Smart Cache – Através do compartilhamento do cache L2 e evitada à duplicação de dados quando os diversos núcleos trabalham o mesmo bloco de memória e consequentemente ganhando maior desempenho com a diminuição da latência. Devem ter sido um desafio para os engenheiros da Intel na implementação de regras para compartilhamento do acesso do cache L2.

Intel® Smart Memory Access - Possibilita a melhor utilização da banda de acesso a memória e com isso melhorando o desempenho do sistema através da técnica de execução especulativa.

Intel® Intelligent Power Capability – Possibilita que cada core gerencie seu próprio consumo de memória.

Intel® Advanced Digital Media Boost – Acelera aplicativos de vídeo, som, imagem, criptografia, financeiro, processamento de fotos e científicos.

Enhanced Intel® Virtualization Technology – Implementa o VMM (Virtual Machine Monitor) dentro do chip, com isso possibilitando um ganho de desempenho em sistemas virtualizados.

Enhanced Intel® Dynamic Acceleration Technology – Quando é executados aplicativos de um único thread um dos núcleos é desabilitado enquanto o outro núcleo continua ativo. Com isso permitindo um maior desempenho para certas aplicações.

Intel Core microarchitecture

A seguir apresentamos uma tabela comparativa das principais características entre esta família de processadores de terceira geração das famílias AMD Opteron e Intel Xeon.

Outras informações

http://www.intel.com/technology/architecture/coremicro/demo/demo.htm

http://www.amd.com/br-pt/Processors/ProductInformation/0,,30_118_8796_15225,00.html

http://www.intel.com/products/processor/xeon7000/documentation.htm

http://products.amd.com/pt-br/OpteronCPUSideBySide.aspx?id=369&id=419&id=455&id=494&id=515

http://www.amd.com/br-pt/Processors/ProductInformation/0,,30_118_14112,00.html

http://www.intel.com/technology/architecture-silicon/core/index.htm?iid=tech_micro+core00

http://download.intel.com/design/xeon/datashts/32033501.pdf

http://www.intel.com/pt_BR/consumer/learn/technology.htm?iid=subhdr-BR+learn_tech

Lei de Gordon Moore

A Lei de Moore não é realmente uma lei conforme conhecemos e como é colocado no artigo. Em 19 de abril de 1965 Gordon Moore em uma visão do futuro através de um artigo na Electronics Magazine descreve os tempos que estamos vivenciando.

Em seu artigo Gordon E. Moore não descreve apenas prediz a redução de custos com o aumento da quantidade transistores em um único circuito e os possíveis saltos nos anos que se seguem a 1965 como também as dificuldades a serem enfrentadas para conseguir vencer as barreiras com clock, consumo, e tamanho. Ele descreve de certa forma o impacto que isso traria em diversas áreas da tecnológica como computação, telecomunicações, armazenamento de dados, na sociedade trazendo novos hábitos e novas formas de entretenimento e no mercado financeiro.

Em seu artigo Moore informa que os circuitos integrados na década de 60 eram utilizados em sistemas militares e em projetos da NASA que levaria o homem a lua. No gráfico ao lado temos um comparativo entre a evolução da quantidade de transistores, a Lei de Moore e como o numero de transistores tem dobrado a cada 18 meses. Um dos primeiros a utilizar esta lei foi o professor Caver Mead, na ocasião professor da Caltech California Institute of Technology (Instituto de Tecnologia da Califórnia) e em 1970 foi o pioneiro do VLSI - Very-large-scale integration.

Em meados de 2004 foi anunciada a morte da Lei de Moore devido ao limite do clock de 3Ghz e consumo de energia dos processadores devido a isso foram desenvolvidos os processadores com múltiplos núcleos como o QuadCore da Intel e o UltraSPARC T2 da SUN. Acredito que a Lei de Moore ainda se mantenha devido a novas tecnologias em estudo como a Computação Quântica. O que mais atrai na Lei de Moore foi o desafio que ela trouxe para muitos pesquisadores, engenheiro e cientistas para vencer as barreiras que os circuitos integrados em larga escala impõe.

Bibliografia consultada
http://www.ieee.org/portal/site/sscs/menuitem.f07ee9e3b2a01d06bb9305765bac26c8/index.jsp?&pName=sscs_level1_article&TheCat=6010&path=sscs/06Sept&file=Halfhill.xml


ftp://download.intel.com/museum/Moores_Law/Articles-Press_Releases/Gordon_Moore_1965_Article.pdf


http://arstechnica.com/hardware/news/2008/09/moore.ars/6

Contribuição de Von Neumann

John von Neumann, matemático húngaro de origem judaica, naturalizado norte-americano. Contribiu para definição da arquitetura de computadores de sistemas e hardware que conhecemos hoje.

O envolvimento de Von Neumann nos projetos militares dos primeiros computadores durante e pós a Segunda Guerra computadores fez com que ele definisse os princípios básicos da arquitetura dos atuais sistemas computacionais.
Interessado por automatizar cálculos Von Neumann contatou o grupo responsável pelo projeto do ENIAC, entretanto este projeto foi suspenso, ele atuou apenas como facilitador dos cientistas de Los Alamos fazendo com que eles fossem os primeiros a utilizá-lo.
Com o inicio do projeto EDVAC Von Neumann ficou responsável por elaborar o documento First Draft of a Report on the EDVAC que descrevia a estrutura da nova maquina sucessora do ENIAC. Neste projeto ele definiu o conceito de programa armazenado, a pesar da controvérsia sobre quem teria definido este conceito, que permite a execução de qualquer programa sem a necessidade de alteração no hardware. A arquitetura proposta passou a ser conhecida como Arquitetura de von Neumann. Esta arquitetura de computador se caracteriza pela possibilidade de armazenamento de uma maquina digital no mesmo espaço de memória onde são armazenados os dados e com isso poder manipular estes programas.

Na figura temos a figura que demonstra a arquitetura definida por Von Neumann. Como podemos observar temos os principais blocos de um sistema de computação moderno e suas inter-relações. Nesta arquitetura temos a memória, ULA – Unidade Lógica Aritmética, unidade de controle e os dispositivos de entrada e saída.
Algumas outras contribuições de Von Neumann foram:

• O conceito de classificação por intercalação ou Mergesoft, um algoritmo que é utilizado até hoje.
  Conceito de Patch - Durante o projeto IAS foi introduzido uma forma para correção de erros em programas conhecidas hoje como patches.
• As contribuições de Von Neumann com definição de conceitos nas diversas áreas de computação foram diversas e até hoje utilizadas pelos fabricantes de hardware e software e no meio acadêmico.

Mesmo após varias décadas dos conceitos introduzidos por Von Newman é difícil afirmar que estes conceitos, principalmente a Arquitetura de Von Neumann, não são validos. Podemos afirmar sim, que os conceitos contribuíram para mudar e impulsionar a computação, popularizando o computador com impacto na sociedade, economia e relacionamento entre os países.


Bibliografias.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_von_Neumann

http://pt.wikipedia.org/wiki/John_von_Neumann

http://www.pad.lsi.usp.br/moodle/file.php/15/Artigos/VonNeumann.pdf

http://pt.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_von_Neumann

http://pucrs.campus2.br/~annes/alg3_ord_int.html