Como a tecnologia FRED vai deixar seu PC mais rápido?

Você já parou para pensar no que realmente acontece naquele minúsculo milissegundo entre o seu clique no mouse e a reação imediata na tela? Para a maioria de nós, parece algo instantâneo, mas dentro do processador existe uma verdadeira maratona de tarefas. O grande problema é que o seu processador passa o dia inteiro, literalmente, trocando de função.

• Quais as diferenças entre processadores x86 e ARM?
• Você sabia que Intel e AMD já foram parceiras? Conheça o projeto “Kaby Lake-G”

Em um momento, ele está focado puramente em rodar o seu jogo, o que chamamos de Modo Usuário. No instante seguinte, ele precisa parar tudo para falar com o hardware, como a placa de vídeo ou o SSD, entrando no chamado Modo Kernel.

Essa troca constante de contexto não é de graça e custa um tempo precioso. É justamente para eliminar esse tempo perdido que surge a tecnologia FRED (Flexible Return and Event Delivery), uma iniciativa criada pela Intel e agora abraçada pela AMD, que promete mudar a forma como o PC lida com essas transições.

–
Entre no Canal do WhatsApp do Canaltech e fique por dentro das últimas notícias sobre tecnologia, lançamentos, dicas e tutoriais incríveis.
–

O pedágio vs. sem parar

Para entender por que o FRED é tão importante, imagine que o fluxo de dados do seu computador é uma rodovia. No modo antigo, que utiliza uma estrutura chamada IDT, cada vez que o processador precisa sair da estrada pública dos aplicativos e entrar na estrada privada do sistema, ele encontra um pedágio manual.

O carro, que representa o processo da CPU, precisa parar completamente. O motorista deve abrir o vidro, preencher um formulário detalhado, mostrar o crachá de autorização e pagar. Só depois de toda essa conferência manual é que a cancela se abre e ele segue viagem. É um sistema extremamente seguro, pois nada passa sem revisão, mas é terrivelmente lento quando pensamos que isso acontece milhões de vezes por segundo.

Já o FRED funciona como o sistema “Sem Parar” dos pedágios automáticos. O carro não precisa mais voltar para a primeira marcha. Ele apenas reduz levemente a velocidade e a tag eletrônica faz a verificação instantaneamente via hardware. Não há papelada, não há burocracia de software e a viagem segue de forma muito mais fluida.

Diferenças entre os modos Usuário e Kernel

Indo um pouco mais a fundo na arquitetura, precisamos falar sobre os anéis de proteção, conhecidos como Rings. O Ring 3 é onde vivem seus jogos e navegadores, um ambiente seguro, mas sem privilégios para mexer diretamente no hardware. Já o Ring 0 é o Kernel, onde o sistema operacional tem poder total. O grande gargalo atual é o chamado Custo de Transição.

Hoje, para pular do Ring 3 para o Ring 0, quando um jogo pede para a placa de vídeo renderizar um polígono, a CPU precisa salvar todo o seu estado atual na memória, consultar a tabela antiga da IDT e carregar o novo estado de privilégio. É um processo pesado. É aqui que o FRED brilha, já que ele faz esse salvamento e a restauração através de instruções dedicadas diretamente no silício do processador. Ao automatizar essa troca no nível do hardware, a latência de interrupção é reduzida drasticamente, permitindo que a CPU volte a fazer o que importa muito mais rápido.

Por que a AMD precisou disso?

Você deve estar se perguntando por que essa movimentação está acontecendo agora, com Intel e AMD trabalhando em sintonia. A resposta curta é a arquitetura ARM, que alimenta os chips Apple M dos MacBooks modernos e Qualcomm Snapdragon em PCs Windows. Por ser uma arquitetura muito mais recente, o ARM nasceu limpo, sem carregar o entulho tecnológico de 40 anos que o x86 carrega nas costas.

O FRED é uma peça fundamental de um projeto maior chamado x86S, que visa fazer uma verdadeira faxina na arquitetura dos nossos PCs. O objetivo é remover modos legados que ninguém mais usa e simplificar o funcionamento do processador. Se a Intel e a AMD não fizessem essa modernização agora, os PCs tradicionais dificilmente conseguiriam alcançar a eficiência e a agilidade de resposta que vemos em Arm. É uma questão de sobrevivência para manter o x86 relevante na próxima década.

Benefícios reais para o usuário

No fim das contas, o que o usuário quer saber é como isso impacta a jogatina ou o trabalho. A grande vantagem do FRED não é necessariamente um aumento explosivo no FPS máximo do seu jogo, mas sim na consistência. Sabe aquelas travadinhas chatas, os famosos stutters, que acontecem mesmo quando a média de quadros está alta? Muitas vezes elas são causadas por essas transições lentas entre o jogo e o sistema.

Com o FRED, o sistema se torna muito mais responsivo. Além da performance, há um ganho crucial em segurança. O sistema IDT antigo, por ser mais flexível via software, acaba sendo um alvo comum para hackers esconderem rootkits e malwares de baixo nível. A nova tecnologia é muito mais rígida e difícil de enganar, criando uma barreira física no hardware que protege melhor o núcleo do seu sistema operacional.

Quando a FRED chega?

A boa notícia é que não estamos falando de um futuro distante. Essa tecnologia já está documentada e integrada nos planos de desenvolvimento das próximas gerações. No lado da AMD, a expectativa é que o suporte completo ao FRED chegue com a arquitetura Zen 6, enquanto a Intel deve consolidar essa implementação começando com a série Nova Lake.

É interessante ver como, mesmo após décadas de liderança, a arquitetura x86 ainda encontra fôlego para se reinventar e buscar soluções para problemas antigos. O FRED é a prova de que a velha guarda dos processadores ainda tem muitos truques na manga para garantir que o seu próximo PC seja não apenas mais potente, mas muito mais inteligente e ágil na forma como lida com cada milissegundo de dados.

Leia a matéria no Canaltech.

Source link