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Semi-condutores (2/3): Por que essas coisas são importantes?

“Em Deus nós acreditamos, mas todos os outros precisam me trazer informações.” William Edwards Deming

Neste segundo artigo, vamos explorar as estratégias adotadas por algumas das principais empresas da indústria e seu posicionamento.

No artigo “Zero e uns” (1/3), explicamos as duas principais arquiteturas utilizadas atualmente nos processadores, são elas: RISC e CISC. Resumidamente, as vantagens mais importantes da arquitetura RISC são:  baixo consumo de energia e menor propagação de calor. Não à toa é a arquitetura mais adotada por computação móvel, celulares, tablets, etc.

Geralmente medimos o desempenho de um computador em ciclos por segundo (clock). Os processadores RISC fazem uma instrução simples por ciclo, enquanto um processador CISC pode ter que executar vários ciclos para completar uma instrução complexa, o que explica o maior consumo de energia e propagação de calor que os processadores CISC.

Existem poucas empresas que detêm o “knowhow” no design e fabricação de processadores na arquitetura x86 ou CISC: Intel e AMD. Já na arquitetura RISC a líder é a ARM (em processo de aquisição pela NVIDIA). Interessante aqui é que essas três empresas têm abordagens distintas.

A arquitetura adotada pela ARM está presente em todos os dispositivos móveis do mundo, e, portanto, é a arquitetura dominante atualmente em números. Já o X86 (Cisc) ainda é predominante nos desktops e servidores. Isso pode estar mudando, e parte disto é culpa da Intel.

A Intel é totalmente verticalizada, desde o design até a fabricação de seus processadores. Tudo é feito internamente. A AMD, por outro lado, fabrica e terceiriza seus processadores e componentes. A ARM, por sua vez, está inserida no design dos produtos, vende propriedade intelectual e expertise, mas não fabrica e nem distribui. Empresas como Apple, Samsung, Qualcomm, Nvidia, Huawei, Texas, entre outras são suas clientes. Por outro lado, empresas como a TSMC – Taiwan Semiconductor Manufacturing Company se especializou no processo de fabricação.

A questão é que a Intel, até poucos anos reinava praticamente sozinha nos processadores x86, a mudança de estratégia da AMD combinada a produtos inovadores fez com que as duas companhias estejam cabeça a cabeça no segmento de desktops.

Os processadores de workstations e servidores também eram praticamente um monopólio da Intel (Xeon), mas agora enfrentam concorrência dos processadores da AMD (Epyc).

A Intel está pelo menos 1 ano atrasada no lançamento dos processadores de 7nm e vem tendo problemas de fabricação desde o lançamento do seu processador de 10nm. As denominações 10, 7, 5 e 3nm não são comparáveis no ponto de vista técnico. Os processadores de 10nm da Intel ainda tem uma densidade de transistores/mm2 maior do que a dos de 7nm da concorrência. Assim, a Intel deve ter uma linha de produto pouco competitiva pela primeira vez na história.

O custo disto para a empresa tem sido alto. A empresa vem perdendo participação de mercado tanto para a AMD quando, para a própria ARM. A Apple, por exemplo, que utilizava Intel na sua linha de produtos, agora utiliza um processador próprio desenvolvido em parceria com a ARM. A mesma arquitetura dos processadores dos iPhones e iPads já eram ARM.

A migração da Apple do x86 para a ARM não foi simples. Da mesma maneira que, anteriormente, foi a do PowerPC para x86 da Intel. A vantagem da Apple atualmente foi que ela produz o hardware e o software, mas mesmo assim ela teve que elaborar um grande “emulador” para fazer com que os programas antigos funcionem na arquitetura nova.

Não é barato e nem fácil para desenvolvedores ter softwares para sistemas operacionais diferentes, ainda mais arquiteturas de hardware distintas e isso “garante” que a AMD e Intel ainda tenham muito espaço no mercado.

No terceiro artigo sobre os semicondutores, aprofundamos um pouco mais as estratégias de algumas empresas, quais os desdobramentos para a indústria e como estamos nos posicionando dentro do nosso fundo Algarve Arroba 3 FIM.

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