Clock, núcleos e threads da CPU

Clock, núcleos e threads da CPU

Objetivo

Distinguir frequência, núcleo físico, processador lógico e thread de software.

Conceitos essenciais

Frequência

GHz mede bilhões de ciclos por segundo, mas desempenho depende também de arquitetura, IPC, caches, memória e carga de trabalho.

Núcleo físico

Uma CPU multicore possui múltiplas unidades de processamento capazes de executar trabalho em paralelo.

Thread de software

Thread é um fluxo de execução dentro de processo e não é sinônimo de núcleo.

Processador lógico e SMT

Com SMT, um núcleo físico pode apresentar mais de um processador lógico ao sistema operacional. Isso não duplica todos os recursos físicos do núcleo.

Concorrência e paralelismo

Concorrência é progresso de múltiplas tarefas no mesmo período; paralelismo é execução efetivamente simultânea.

Modelo mental

PROCESSO → THREADS → SCHEDULER → PROCESSADORES LÓGICOS → NÚCLEOS FÍSICOS

Exemplo e demonstração

Um navegador pode possuir vários processos e threads para interface, rede, renderização e tarefas de páginas. O sistema operacional agenda esses trabalhos conforme recursos disponíveis.

Experimento / prática

• Abra o monitor de CPU e registre núcleos e processadores lógicos.
• Explique por que 4 GHz não garante o dobro do desempenho de 2 GHz.
• Dê exemplo de concorrência sem paralelismo real.

Erros comuns

• Thread de software = processador lógico.
• Mais núcleos aceleram automaticamente qualquer programa.
• GHz é medida completa de desempenho.

Resumo

Ao concluir esta aula, revise o modelo mental e tente explicá-lo com suas próprias palavras antes de avançar.