A comparação de desempenho entre processadores de uma mesma plataforma

 A comparação de desempenho entre processadores de uma mesma plataforma

    O desenvolvimento e a atualização dos processadores desde que eles foram criados cedo ou tarde bateriam no limite físico dos materiais utilizados nos mesmos e, aparentemente, esse limite chegou: a velocidade de clock. Hoje em dia o clock dos processadores mais novos não conseguem passar muito dos 5Ghz não por falta de preparo técnico dos engenheiros mas, como falei mais acima, mais pelo limite físico e até mesmo "geométrico" dos componentes. Entenda como "limite físico" propriedades como dissipação de calor, condutividade térmica e elétrica e como "limite geométrico" a distância entre os diferentes pontos da placa-mãe e até mesmo dentro do processador. 

    A produção de processadores não difere muito nos dias de hoje do que era há anos atrás: uma "bolacha" cheia de dials de processadores é criada e ali, depois de recortados, os dails (os processadores em si) são montados nos seus substratos e depois submetidos a testes de desempenho e estabilidade. A imagem abaixo mostra como isso é feito.

    Primeiro o processador é submetido a testes de clock, onde vai se aumentando gradativamente a velocidade de clock-base (aquele padrão de fábrica) até o limite operacional do mesmo. Se uma "bolacha" foi feita para atingir 5 Ghz e nesse teste chegou até esse clock sem dar problemas, esse processador é separado. Os outros vão sendo testados e mesmo os que não conseguem chegar ao teto de clock, vão sendo separados de acordo com o clock estável atingido.

    Depois vem o teste de núcleo, onde são testados se os núcleos estão funcionais. Os núcleo que estiverem com defeito serão desligados e se não houver núcleos funcionais então o processador é descartado. Então, juntando o clock atingido, cache interno e os núcleos ativos, temos a marcação do processador como sendo i3, i5, i7 ou i9. Um processador que foi feito para ser um i7 de 10ª geração, por exemplo, se não atingir o clock e os núcleos necessários para ser "batizado" como um acaba sendo rebaixado para um i5 ou mesmo i3 da mesma geração. Assim a perda é mínima.

    Mais lá pra cima falei sobre "limite físico", explicando que é uma questão de espaço físico e também das propriedades elétricas, isolantes e térmicas dos componentes do processador. Basicamente chegou-se ao limite de Ghz possível pra um processador atingir que é cerca de 5.5 Ghz devido às limitações das vias de dados e as distâncias entre os componentes da placa-mãe: apesar dos elétrons teoricamente viajarem quase na velocidade da luz, em um substrato físico isso cai para mais ou menos a metade. Isso limita a quantidade de dados que podem ser transportados por clock e os engenheiros buscam sempre soluções para "botar mais em menos espaço", como no exemplo abaixo.

     O processador, em vez de "crescer pros lados" ele "cresce pra cima" e o curioso é que isso não é notado por nós pois tudo isso é de escala muito pequena e fica tudo dentro do "estojo de alumínio" (IHS) do processador. Esse "crescimento pra cima" também precisa ser muito bem estudado pois há módulos que precisam de isolamento elétrico e outros de fluidez térmica e tudo isso complica a nível microscópico, daí o tal limite físico.

    Hoje em dia o overclock não é mais feito pelo usuário e sim pela disponibilidade funcional dos processadores. Eles saem de fábrica com o clock-base estampado no corpo e esse clock-base é a velocidade que a fabricante garante ser funcional para o processador em uso "normal". Quando o processador em operação percebe que há margem elétrica e térmica seguras para entregar mais desempenho, ele mesmo sobe o clock e gerencia os recursos conforme as possibilidades; o nome disso é "turbo boost" ou equivalente à AMD ou Intel. Veja que isso não é um overclock de verdade como era feito com os processadores mais antigos mas sim o próprio processador "vendo" que pode dar mais dentro das margens de segurança. No modo overclock real, o usuário enfiava um "clockão" e voltagens acima do que o processador aguentava e botava, pra compensar isso (já que geraria mais calor e consumo), um cooler bem mais forte do que os que costumavam vir nos mesmos e ainda assim muitos processadores "morriam" por serem usados acima de suas capacidades por mais tempo do que deveriam.

    No vídeo mostrado abaixo faço uma comparação básica de desempenho entre processadores de uma mesma plataforma.