[AOC – 2014-1] Trabalho 1 - JEAN CARLOS PENAS, DANIELLY VICTOR

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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO 
 
 
BACHARELADO EM SISTEMA DE INFORMAÇÃO 
 
JEAN CARLOS PENAS 
DANIELLY VICTOR 
AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO COMPUTACIONAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SERRA 
2013 
P a g i n a 2 
 
 
JEAN CARLOS PENAS 
DANIELLY VICTOR 
AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO COMPUTACIONAL 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado no curso de 
Bacharelado em Sistemas De Informação, 
Na disciplina Organização e 
Arquitetura de Computadores no 
Instituto Federal do Espírito Santo 
Professor: Flavio Giraldeli 
 
 
 
 
 
SERRA 
2013 
 
 
 
 
P a g i n a 3 
 
Resumo 
Neste projeto utilizamos dois computadores, um computador móvel chamado Core i3 
e um de mesa chamado Celeron 430, o primeiro é portador de múltiplos núcleos e além disso 
possui uma tecnologia chamada de HiperThread, esta tecnologia permite que cada núcleo 
físico de processamento simule 2 núcleos lógicos que serão vistos pelo sistema operacional 
como unidades de processamento independentes, e o outro computador é um monocore, ou 
seja possui uma só unidade de processamento. Segundo o sítio Clube Do Hardware, as 
cobaias eletrônicas foram desenvolvidas em épocas diferentes, a família Celeron por exemplo 
foi desenvolvida em abril de 1998, esta linha de processadores é a versão econômica da Intel e 
possuem basicamente três aspectos que se diferem do Pentium II, III, IV e até mesmo do Core 
2 Duo que são o tamanho do cache L2, clock interno e do barramento externo, estas 
diferenças fazem do Celeron um processador mais barato e acessível aos usuários domésticos. 
Já em 2006 foi criada a linha Core Intel, isto foi necessário pois os consumidores 
exigiam da empresa computadores com maior poder de processamento e então criaram o 
modelo Core 2 duos Intel que se mostra superior até mesmo em relação ao Pentium Dual Core 
segundo a comunidade TecMundo. As variáveis que foram mencionadas de forma ativa 
anteriormente foram submetidas a uma bateria de testes com programas chamados de 
benchmarks, eles são usados para medir o desempenho de processadores em diferentes de 
níveis de organização e arquitetura. 
Com os dados extraídos dos benchmarks, discutimos sobre as transformações 
necessárias para manter toda a organização do computador balanceada, mencionando técnicas 
de melhoramento no processador e na memória para que o máximo de rendimento seja 
mantido. Discutimos sobre os fatores limitantes na organização do chip do processador e 
também das memórias e toda a organização e a arquitetura que envolve esses componentes, 
esses conceitos somados com o termo “balanceamento” ocupam a maior parte do tempo dos 
projetistas, fabricantes de hardware e engenheiros. A evolução do processador está ficando 
serializada, em consequência disto, a implementação de processadores de múltiplos núcleos 
está crescendo cada vez mais, em relação a isto, discutimos o quanto o software terá que 
evoluir para que os recursos dessas implementações sejam bem aproveitadas e o quanto ele 
perde caso não acompanhe essa evolução. 
Este relatório também mostra a importância das memórias secundárias no sistema 
computacional, mais precisamente o HD e outros dispositivos tecnologicamente mais 
avançando que ele. Toda a dinâmica de funcionamento e alguns aspectos físicos de forma 
P a g i n a 4 
 
abstraída a respeito do disco rígido foram mencionados e algumas comparações foram feitas 
para medir o quanto a sociedade ganhou com as tecnologias que temos hoje, que atualmente 
são os SSD’s. Estes dispositivos são memórias secundárias totalmente eletrônicas e possuem 
um custo razoavelmente viável, mas mesmo assim, mostramos que as tecnologias anteriores 
ao SSD não foram descartadas no mercado comercial e descobrimos a real importância dessas 
memórias que se encaixarão em pelo menos uma das modalidades relacionadas a custo, 
velocidade e capacidade. 
No projeto, enfatizamos um pouco a respeito dos conjuntos de instruções que cada 
computador possui e as suas respectivas especificações (Arquitetura) e conseguimos 
informações bem interessantes a respeito do uso dessa coleção de instruções em operações 
envolvendo decodificação de vídeos (SSE3), inteiros (SSE2), ponto flutuantes e criptografia 
(SSE4). Infelizmente as amostras que levantamos dos computadores para os testes pecaram 
quanto a implementação do conjunto de instruções AES ou Hardware de aceleração AES, pois 
o computador core i3 não possui a implementação desse conjunto e por isto mantivemos 
algumas amostras antigas de um computador mais avançado que ele, trata-se do core i5. 
 
 
 
 
 
Abstract 
In this project we used two computers, a mobile computer named Core i3 and Celeron 
430 desktops called, is the first holder of multiple cores and moreover has a technology called 
HiperThread, this technology allows each physical core processing simulates 2 logical cores it 
will be seen by the operating system as units independent processing, and the other is a 
computer monocore, or has one processing unit. According to the site Hardware, electronic 
guinea pigs were developed at different times, for example the Celeron family was developed 
in April 1998, this line of processors is the economical version of Intel and have basically 
three aspects that differ from the Pentium II, III, IV and even the Core 2 Duo are the L2 cache 
size, core clock and the FSB, these differences make the Celeron cheaper and accessible to 
home users processor. 
P a g i n a 5 
 
In 2006 Intel Core line was created, this was necessary because consumers demanded the 
company computers with more processing power and then created the Intel Core 2 Duo model 
that shows superior even compared to Pentium Dual Core according to community TecMundo 
. 
The variables that were mentioned earlier were actively undergoing a battery of tests 
with programs called benchmarks, they are used to measure the performance of processors at 
different levels of organization and architecture.With data drawn from benchmarks, we 
discussed the need to keep the whole organization of computer balanced, citing technical 
improvement in processor and memory for maximum performance is maintained 
transformations. We discuss the limiting factors in the organization of the processor chip and 
also the memories and the entire organization and architecture that involves these 
components, these concepts together with the term "balancing" occupy the most part of the 
designer, hardware manufacturers and engineers. The evolution of processor is being 
serialized in consequence, the implementation of multi-core processors are growing more and 
more, in this regard, we discuss how the software must evolve so that the resources of these 
implementations are well used and how much he lose if they do not follow this trend. 
This report also shows the importance of secondary memories in the computational 
system, precisely the HD devices and other more technologically advancing it. The whole 
dynamics of the operation and some physical aspects abstracted about the hard way were 
mentioned and some comparisons have been made to measure the extent to which society 
gained with the technology we have today, which currently are the SSD's. These devices are 
fully electronic secondary memory and have a reasonably affordable cost, but nonetheless, we 
show that previous to the SSD technologies were not discarded in the commercial market and 
discover the real importance of those memories that will fit in at least one of the modalities 
related to cost , speed and capacity. 
In the project, we emphasize a bit about the sets of instructionsthat each computer has 
and their respective specifications (Architecture) and got some interesting information 
regarding the use of this collection of statements in transactions involving video decoding 
(SSE3), integers (SSE2), floating point and encryption (SSE4). Unfortunately the samples we 
raised computers for testing sinned as the implementation instruction set AES or AES 
hardware acceleration, because the core i3 computer does not have the implementation of this 
set and we kept some old samples of a more advanced computer he , this is the core i5. 
 
P a g i n a 6 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
Gráfico 1 - Resultados do Super Pi. ......................................................................................... 14 
Gráfico 2 - Resultados do Wprime ........................................................................................... 15 
Gráfico 3 - Resultados Do CINEBENCH ................................................................................ 17 
Gráfico 4 - Projeção Dos Teste De Performance do Winrrar. ................................................... 19 
Gráfico 5 - Taxa de leitura, escrita e cópia das memórias ram, l1, l2 e l3 do Core i3. ............. 20 
Gráfico 6 - Taxa de Leitura, Escrita e Cópia Do Sistema De Memória do Celeron 430. ......... 21 
Gráfico 7 - Representação Da Latência Das Memórias Entre o Core i3 e o Celeron 430. ...... 22 
Gráfico 8 - Comparações Com AIDA64. ................................................................................. 23 
 Gráfico 9 - Comparações Com AIDA64. ................................................................................ 25 
Gráfico 10 - Decodificação De Formatos De Áudio Para 1 e 4 Núcleos, Core i3. .................. 26 
Gráfico 11 - Tempo de Decodificação do Core i3, SingleCore e Multicore. ........................... 27 
Gráfico 12 - Representação Do Tempo De Conversão. ............................................................ 28 
Gráfico 13 - Taxa de Leitura Do Celeron 430. ......................................................................... 36 
Gráfico 14 - Taxa de Leitura Do Core i3. ................................................................................. 36 
Gráfico 15 - Taxa de leitura do SSD. ........................................................................................ 37 
Gráfico 16 - SSD e o HD core i3. ............................................................................................. 37 
Gráfico 17 - HD Celeron 430. .................................................................................................. 38 
 
Figura 1 - Serie De Gauss Para Estimar o Valor De PI Com Precisão. .................................... 13 
Figura 2 - Lei De Amdahl ......................................................................................................... 15 
Figura 3 - Processamento de cada campo por cada núcleo. ..................................................... 16 
Figura 5 - Resultados Core i3. .................................................................................................. 32 
Figura 6 - Resultados Celeron 430. .......................................................................................... 32 
Figura 7 - Perforamnce e Energia, core i3. ............................................................................... 33 
Figura 8 - Performance e velocidade, Core i3. ......................................................................... 33 
Figura 9 - Características Básicas De um HD. ......................................................................... 35 
 
Tabela 1- Propriedades dos Computadores .............................................................................. 10 
Tabela 2 - Resultado Fritz Chess .............................................................................................. 18 
Tabela 4 - Configuração do Processador Core i5 ..................................................................... 29 
Tabela 5 - Teste Core i5 Para Quatro Núcleos. ......................................................................... 30 
Tabela 6 - Teste No Core i5 Para Quatro Núcleos. ................................................................... 30 
Tabela 7 - Teste No Notebook Para Um Núcleo ....................................................................... 30 
Tabela 8 - Teste No Desktop Para Um Núcleo ......................................................................... 31 
Tabela 11 - Propriedades Básicas dos Processadores, Celeron 430 e o Notebook. .................. 34 
 
 
 
 
 
 
P a g i n a 7 
 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 8 
SUPER PI ................................................................................................................................. 13 
 
WPR IM E ............................................................................................................................... 14 
C IN E BE N C H ....................................................................................................................... 16 
FR IT Z C H ES S .................................................................................................................... 18 
W IN R R AR ............................................................................................................................ 19 
A ID A 6 4 ................................................................................................................................. 20 
FO O BA R ............................................................................................................................... 25 
FR E EM AK E V ID E O C O N VERT ER .......................................................................... 28 
T R UEC RYPT ....................................................................................................................... 29 
S A NDR A ............................................................................................................................... 31 
PROCESSAMENTO ARITMÉTICO .................................................................................................. 32 
P R O C E S S A M E N T O B R U T O V E R S U S P O T Ê N C I A ........................................................... 34 
H D TAC H ............................................................................................................................... 35 
C ONCL U SÃ O ...................................................................................................................... 38 
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................ 42 
 
 
 
 
 
 
P a g i n a 8 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Em 1939, o mundo se polarizou em duas vertentes formadas por grandes potências 
econômicas que centralizavam toda a economia do planeta, a primeira vertente se chamava 
Aliados e a segunda, Potência dos eixos. Esta polarização aqueceu o mercado armamentista 
que por sua vez investiu em novas tecnologias que pudessem melhorar as estratégias militares 
dos países envolvidos. Nesta época, os EUA desenvolveram uma agência que atendia as suas 
necessidades durante o percurso da guerra que se chamava Ballistics Research Laboratory 
(BRL), ou seja laboratório de pesquisa balística e foi usada para desenvolver tabelas de faixa 
e trajetórias para novas armas, esta agência empregou 200 pessoas que usando calculadoras 
solucionavam equações balísticas. Por isto, em 1946 um computador de 1500 pés quadrados 
de superfície, com mais de 18.000 válvulas foi criado e chamava-se ENIAC. (Fonte: Willian 
Stalling – Arquiteturae Organização De Computadores). 
 Em 1946, um novo projeto desenvolvido pelo projetista John Von Neuman vinha à 
tona, tratava-se de um novo modelo de computador baseado no Conceito Do Programa 
Armazenado, esta ideia expressa a possibilidade do programa ser representado por uma forma 
adequada de armazenamento na memória junto com os dados e então um computador poderia 
obter suas instruções lendo-as da memória e um programa poderia ser criado ou alterado. 
Em 1947 surgiu a ideia de substituir as válvulas por transistores e 3 anos depois 
computadores transistorizados passaram a ser comercializados e desde então o número de 
transistores vem aumentando proporcionalmente com a densidade lógica da unidade de 
processamento numa proporção prevista pela lei de Moore que dizia que a cada 18 meses o 
número de transistores dobraria. (Fonte: Willian Stalling – Arquitetura e Organização De 
Computadores). Baseado neste contexto histórico vamos mostrar o quanto a sociedade ganhou 
com o aumento da lógica de processamento utilizando como ferramentas, programas 
chamados de benchmarks. 
No relatório temos duas unidades de processamento ao qual iremos trabalhar todos os 
conceitos apresentados em sala de aula, estes por sua vez serão explorados com os testes, 
utilizando programas que mesclam diferentes características de cada uma das cobaias 
eletrônicas utilizadas. Operações com diferentes tipos de dados (compressão de dados, 
P a g i n a 9 
 
gráficos, criptografia, inteiros e ponto flutuante) serão estudadas com a finalidade de 
identificar o nível de desempenho dos computadores e, além disso, iremos medir as 
velocidades de todos os tipos de memórias que fazem parte do sistema de memória 
implementado no projeto, este sistema é categorizado por três fatores: custo, velocidade e 
capacidade. 
 As técnicas para otimizar o desempenho do computador consistiam em duas, a 
primeira é o uso de Pipelines que funcionam como uma linha de montagem em uma fábrica, 
permitindo que diferentes estágios de execução de diferentes instruções ocorram de forma 
paralela. A segunda é a Superescalar que permite implantação de múltiplos pipelines em um 
único processador de modo que as instruções possam ser executadas de forma paralela. A 
consequência da implementação dessas duas técnicas era o aumento na taxa de clock, mas isto 
caia em outro problema que é a consequência de um fator físico que é o atrito ou seja a 
dissipação de potência. Então os projetistas resolveram melhorar o desempenho do 
computador com a implementação de processadores com tecnologia multicore que fazia o uso 
de múltiplos processadores em único chip com uma grande cache compartilhada. 
Baseado na tecnologia Multicore, o novo modelo core Intel traz consigo a 
implementação de processadores com múltiplos núcleos e este projeto está ganhando 
dimensões eminentes e isto gera impactos consideráveis na organização e principalmente na 
arquitetura do computador como por exemplo a migração dos componentes para dentro do 
chip do processador e a paralelização em códigos, respectivamente. 
Veremos que a otimização de códigos trará ganhos excepcionais e que até um 
determinado número de núcleos de processamento será benéfico, por exemplo, em operações 
como decodificação e renderização de vídeos e processamento de imagens e como 
consequência teremos um aumento na eficiência do processamento em jogos e por este 
motivo um dos ambientes computacionais é portador de múltiplos núcleos, trata-se do core i3 
(Em alguma parte do relatório será tratado como notebook) e esta diferença vai trazer à tona 
os conceitos da lei de Amdahl que serão abordados mais adiante. 
Frisaremos situações em que alguns periféricos se tornam gargalos no sistema 
computacional, como por exemplo o HD e discutiremos toda a dinâmica no funcionamento 
físico que existe nesta memória secundária que se tornou um empecilho por causa de um fator 
físico que mencionaremos mais adiante. A Tabela 1 mostra as propriedades dos computadores 
utilizados nos testes. 
P a g i n a 10 
 
 
Tabela 1- Propriedades dos Computadores 
 COMPUTADOR I COMPUTADOR II 
 
Tipo de Computador ACPI x64-based PC (Mobile) ACPI x64-based PC 
Sistema operacional Microsoft Windows 7 Ultimate Microsoft Windows 7 Ultimate 
Service Pack do Sistema 
Operacional 
Service Pack 1 Service Pack 1 
Internet Explorer 10.0.9200.16618 9.0.8112.16421 (IE 9.0) 
Computador DirectX DirectX 11.0 DirectX 11.0 
 
Nome do Computador DANIELLY-PC FAMÍLIA-PC 
Nome do usuário DANIELLY Família 
Nome do domínio RICARDO-NOTE Família-PC 
Data / Hora 2013-12-01 /10:15 2013-07-10 / 15:54 
 
 
 
 
 
 
Tipo de processador 
Mobile DualCore Intel Core i3-
2370M, 2400 MHz (24 x 100) 
Intel Celeron 430, 1800 MHz (9 
x 200) 
Nome da Placa Mãe Sony VPC-EH40EB Pegatron IPM31 
Chipset da Placa Mãe 
Intel Cougar Point HM65, Intel 
Sandy Bridge 
 Intel Bearlake G31 
Placa Mãe Memória do Sistema 
4043 MB (DDR3-1333 DDR3 
SDRAM) 
 2038 MB (DDR2-800 DDR2 
SDRAM) 
 
 
4 GB DDR3-1333 DDR3 
SDRAM 
1 GB DDR2-800 DDR2 
SDRAM 
 (9-9-9-24 @ 666 MHz) (6-5-5-18 @ 400 MHz) 
DIMM3: Smart Modular (8-8-8-22 @ 609 MHz) (5-5-5-18 @ 400 MHz) 
SH564128FH8NZPHSCG
 
(7-7-7-20 @ 533 MHz) (4-4-4-12 @ 266 MHz) 
 (5-5-5-14 @ 380 MHz) 
 (7-7-7-20 @ 533 MHz) 
P a g i n a 11 
 
 
(6-6-6-17 @ 457 MHz) 
 
(5-5-5-14 @ 380 MHz) 
Tipo de BIOS Insyde (11/17/2011) AMI (05/04/09) 
 
 
 
Intel(R) Mobile Express 
Chipset SATA AHCI 
Controller 
Intel(R) 82801GB/GR/GH 
(ICH7 Family) 
 Controladora IDE 
 
Serial ATA Storage Controller - 
27C0 
 
 Disco rígido 
Hitachi HTS547550A9E384 
(500 GB, 5400 RPM, SATA-
II) 
SAMSUNG HD502HI ATA 
Device 
Armazenamento 
 
 
Device (DVD+R9:8x DVD-
R9:4x, DVD+RW 
PLDS DVD+-RW DS-8A8SH 
(DVD+R9:6x, DVD-R9:6x, 
DVD+RW:8x/8x, DVD-
RW:8x/6x, DVD-RAM:5x, 
DVD-ROM:8x, 
CD:24x/24x/24x 
DVD+RW/DVD-RW/DVD-
RAM) 
 Drive óptico 
:16x/8x, DVD-RW:16x/6x, 
DVD-ROM:16x, 
 
 CD:48x/24x/48x 
DVD+RW/DVD-RW) 
 
 
 Status dos discos rígidos 
SMART 
OK OK 
 
 
 
P a g i n a 12 
 
 
 Tipo de processador Mobile DualCore Intel Intel Celeron 430, 
 
Core i5-2450M, 2600 MHz (26 
x 100) 
1800 MHz (9 x 200) 
 
 Alias da CPU Sandy Bridge-MB Conroe-L 
 
 CPU Stepping D2 A1 
 
 Conjunto de instruções 
X86, x86-64, MMX, SSE, 
SSE2, SSE3, 
X86, x86-64, MMX, SSE, 
SSE2, 
 SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX SSE3, SSSE3 
 
 
 Velocidade de clock 
original 
2500 MHz 1800 MHz 
 
Propriedades 
 Multiplicador Mín / 
Máx da CPU 
8x / 24x 6x / 9x 
DA 
CPU Engineering Sample Não Não 
 
 Código de cache L1 32 KB per core 32 KB 
 
 Dados de cache L1 32 KB per core 32 KB 
 
 Cache L2 
256 KB per core (On-Die, 
ECC, Full-Speed) 
512 KB (On-Die, ECC, ASC, 
Full-Speed) 
 
 Cache L3 
 3 MB (On-Die, ECC, Full-
Speed) 
Não informado 
 
 
 Tipo de Bus DDR3 SDRAM Dual DDR2 SDRAM 
 Largura de bus 64 bits 128 bits 
P a g i n a 13 
 
Propriedades Da DRAM:Proporção FSB 20:03 12:06 
Memória Clock real 667 MHz (DDR) 400 MHz (DDR) 
Bus Clock efetivo 1333 MHz 800 MHz 
 Banda 10667 Mb/s 12800 Mb/s 
 
SUPER PI 
Este software utilizao algoritmo de Gauss – Legendre para calcular os dígitos do valor 
de pi que segundo a E n c i c l op éd i a , o método foi baseado no trabalho individual de Carl 
Friedrich Gauss (1779 - 1815) e Adriane Marie Legendre (1799 - 1855) combinados com 
algoritmos modernos de multiplicação e raízes quadradas e segundo as especificações do 
super pi, o algoritmo usado para calcular as casas depois da virgula é definido na figura 1. 
 
 
 
 
O objetivo do seu uso é basicamente testar a velocidade dos processadores de ambas 
CPU’S em função do tempo. Os testes são feitos para 4, 8 e 16 milhões de casas decimais 
depois da vírgula, neste cenário quanto menor for o tempo do cálculo do valor de pi maior 
será a velocidade do processador. 
A organização e a tecnologia empregada nos processadores que participam deste teste 
interfere no rendimento deste software e como os computadores são de épocas diferentes já 
era esperado que o computador mais recente se sobressaísse em relação ao mais antigo. Os 
cálculos a seguir foram obtidos calculando-se o tempo de execução do processador com 1 
núcleo sobre o tempo do mesmo com 4 núcleos, esta técnica de se calcular o ganho foi 
baseada no livro Arquitetura e Organização de computadores, capítulo 2, página 44. Usando 
os dados numéricos do Gráfico 1, em média o core i3 teve um rendimento de 
aproximadamente 201,42% no teste deste programa em relação ao Celeron 430, esta média 
teve um desvio padrão de 85,81% utilizando 4, 8, 16 ( Milhões de casas ) como peso e então a 
conclusão disto é que o desvio padrão foi bastante dispersivo devido as altas diferenças em 
torno média, como por exemplo, a maior amplitude no gráfico em torno da média é de 
35,97% ( 201,42 - 165,45) e a menor foi de 9,28% ( 210,70 – 201,42) isto quer dizer que ao 
longo dos testes o rendimento do core i3 foi muito alto em algumas situações ( 228,11% no 
Figura 1 - Serie De Gauss Para Estimar o Valor De PI Com Precisão. 
P a g i n a 14 
 
cálculo de 16 milhões de casas em relação ao Celeron 430) e alto, mas porém baixo em outras 
(165, 45% no cálculo de 8 milhões de casas em relação ao Celeron 430) em relação à média 
obtida no ganho. 
 
 
Gráfico 1 - Resultados do Super Pi. 
 
Segundo o sítio S u p erP i . Ne t , 
o SUPER PI é um programa serial ( 
Singlecore) , ou seja, a execução do seu 
código não é feita de forma paralela e 
portanto a sua aplicação em 
processadores com mais de um núcleo é 
inerente. Quando calculamos o valor de 
pi para 4, 8 e 16 milhões de casas 
percebemos que ele calculava 
sequencialmente o valor de pi e se o super pi fosse otimizado ele calcularia esses valores 
paralelamente e o tempo de execução seria menor. O comportamento da serialização em 
programas como o super pi em relação ao número de processadores em um único chip é 
explicado pelo famoso projetista de computadores Gene Amdahl que em um dos seus 
conceitos diz que quando o código atinge a serialização, o uso de múltiplos núcleos físicos de 
processamento possui pouco ou nada de ganho em performance. 
 
 
WPRIME 
 
O programa Wprime também trabalha com processamentos aritméticos, a sua função é 
demonstrar o poder de processamento de um computador através de operações de calculo de 
raíz quadrada com operações envolvendo chamadas recursivas pelo método newtoniano. O 
objetivo principal aqui é analisar o ganho do computador que possui a implementação de mais 
de 1 núcleo de processamento, mas antes de proseguir com a análise do gráfico 2 que mostra 
os resultados dos testes, vamos explicar o fenómeno que está na figura 2. 
 
207,453
491,921
1043,016
66,768
185,315
317,883
0
200
400
600
800
1000
1200
4 MILHÕES 8 MILHÕES 16 MILHÕES
se
gu
nd
os
DESKTOP NOTEBOOK
P a g i n a 15 
 
 
Figura 2 - Lei De Amdahl 
 
A Figura 2 representa a lei de Amdahl, ela foi proposta em 1967 pelo famoso cientista 
Gene Amdahl que expressa o speedup (Alto Desempenho ) como a relação entre o máximo de 
desempenho que um programa pode atingir (100%) sobre a porcentagem do que falta para ser 
paralelizado ( 1 – f) mais a relação entre o número de processadores ativados ( F ) e a 
otimização em porcentagem feita no código ( S ), além disto ele diz que o rendimento do 
programa paralelizável sem overhead (custoso, mas necessário) de escalonamento passa a ser 
decrescente para um número maior de processadores em um único chip, devido a serialização 
do código, que é o instante em que custo passa a ser inviável para otimiza-lo. 
Mas segundo John Gustafson, matemático e cientista da computação norte americano, 
declarou a lei de Amdahl como sendo pessimista em relação ao aumento do número de 
núcleos de processamento em único chip e criou uma lei que possui o seu nome dizendo que 
os calculos que envolvem arbitrariamente grandes conjuntos de dados podem ser feitos com 
eficiência em paralelo. Mas supondo que a lei de Amdahl esteja correta iremos proseguir a 
explicação do Gráfico 2. 
O Gráfico 2 possui uma barra azul que representa o tempo que a máquina perdeu em 
operações aritméticas com 1 núcleo e a barra cinza representa a mesma análise da barra azul 
só que para 4 núcleos de processamento. 
 
 
 
 
Segundo o Gráfico 2, o core i3 é mais 
rápido que o Celeron 430, isto é fato, 
pois o primeiro computador é mais 
moderno que o segundo, mas mesmo 
assim resolvemos medir o tempo em que 
o core calculou o valor de pi que neste 
caso é 4 vezes menor que a do Celeron 
(203,684/49,171=~4). Mas o interessante 
mesmo foi o teste no notebook com 1 e 4 núcleos, ele obteve em média 164% em 
203,684
49,171
0
18,565
0
50
100
150
200
250
Desktop Notebook
Se
gu
nd
os
1 Núcleo 4 Núcleos
Gráfico 2 - Resultados do Wprime 
P a g i n a 16 
 
performance com o programa configurado para 4 em relação a 1 núcleo físico. Portanto o 
Wprime é um programa paralelizável e por isto ganhou 164,85% com a implementação de 
mais 3 núcleos. A conclusão disto é que o aumento do número de processadores, desde que a 
serialização do programa não seja atingida, é benéfico em aplicativos científicos que 
trabalham com processamentos aritméticos. 
 
CINEBENCH 
O CINEBENCH é um software que testa toda a capacidade da CPU no processamento 
de imagens de terceira dimensão. O programa excita ao máximo todos os núcleos disponíveis 
com a utilização de vários algoritmos, o objetivo principal é medir o desempenho do 
processador. 
 
 
 
 
Na Figura 3, temos uma imagem 
dividida em quatro partes, cada parte 
possui a forma de um quadrado, em cada 
quadrado uma imagem ganhando forma. 
O número de quadrados que aparecem na 
imagem é proporcional ao número de 
processadores em uso e o preenchimento de cada campo representa o tempo de processamento 
de cada núcleo. Notamos, também, que há momentos em que alguns campos das imagens são 
processados mais rapidamente, apresentando variações no tempo, isto acontece porque há 
imagens que apresentam mais cores e tonalidades e modelos diferentes e portanto carregam 
mais dados e obviamente demorarão mais tempo para serem processadas do que imagens mais 
simples. Se reduzirmos o nível de abstração é possível que o processador tenha implementado 
técnicas de projeto como Previsão de desvio, Análise de fluxo de dados e Execução 
especulativa. A primeira propriedade faz uma previsão e uma busca antecipada de instruções 
ou grupos de desvio, armazena-os em um buffer para que logo adiante sejam processados, a 
segunda analisa que instruções estão associadas ás instruções que estão sendo processadas e a 
partir delas é criada uma sequência otimizadaque será escalonada para ser executada quando 
estiver pronta, a terceira, como o próprio nome sugere, implementa as duas propriedades 
citadas anteriormente para especular o processamento de uma instrução antes mesmo do seu 
Figura 3 - Processamento de cada campo por cada 
núcleo. 
P a g i n a 17 
 
surgimento real. 
 O Figura 3 mostra os resultados dos testes feitos com CINEBENCH, como um dos 
computadores é muito antigo não foi possível fazer o teste em um sistema de 64 bits, isto 
acontece porque os sistemas operacionais contemporâneos fazem uso de um grande conjunto 
de instruções otimizados que em família de computadores mais antigas são ausentes e 
portanto a sua instalação não é aplicável. 
 
Gráfico 3 - Resultados Do CINEBENCH 
 
No gráfico ao lado, o 
rendimento do core i3 se deve a 
menor complexidade do tempo 
de processamento feito pelo 
processador portador de 
múltiplos núcleos, em 
consequência disto o cinebench 
obteve um rendimento de 117% 
com a adição 3 núcleos de 
processamento na versão de 32 bits do Windows 7 no corei3, já na versão 64 bits do programa 
e do sistema operacional foi obtido um rendimento de 122% utilizando as mesmas condições 
de processamento na versão de 32 do cinebench, isto quer dizer que houve um empate técnico 
no rendimento com uma diferença de 5%. Essa pequena diferença que o cinebench deixou de 
ganhar na versão de 32 bits no sistema operacional de 64 bits possui uma justificativa, quando 
a arquitetura do computador é de 64 bits e executamos um programa de 32, deixamos de 
ganhar em performance, mas perda é relativamente muito baixa a ponto de ser declarada 
como um empate técnico. Além disso, concluímos que o CINEBENCH é um programa de 
código paralelizado, pois obteve 117% (1,11/2,41, versão de 32 bits) de rendimento utilizando 
quatro núcleos em relação ao uso de um, segundo a sua pontuação. 
 
 
 
 
0,39
0 0 0
1,11
2,41
1,19
2,65
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
1 núcleo 4 núcleos 1 núcleo 4 núcleos
32 bits 64 bits
Po
nt
os
Desktop Notebook
P a g i n a 18 
 
FRITZ CHESS 
 
Este programa processa jogadas de xadrez, se tratando de um jogo de xadrez, os 
movimentos desse jogo são armazenados em uma estrutura representada por grafo e os 
caminhos são armazenados em nós. Com este software vamos explorar novamente a 
propriedade multithread que o processador do computador mais recente possui através dos 
resultados dos testes que estão na Tabela 2. 
A Lei de Amdahl diz que só aumentando o número de núcleos físicos não garante um 
bom rendimento, a performance pode ser maior com a utilização de 2 núcleos, isto vai 
depender de como o processador e os componentes da placa mãe estão organizados e também 
da arquitetura e principalmente do nível de paralelização do software que estará rodando no 
hardware, neste caso se o Fritz Chess tivesse um nível de paralelização por volta de 20% 
operando a 2 núcleos teríamos um ganho de 11% (1/0,80+0,20/2), com 4 núcleos teríamos um 
outro ganho de 17%, com 8 núcleos, 21%, com 9 21,95% e assim por diante, perceberam que 
a diferença vai diminuindo nesta proporção 6%, 4%, 0,95% ou seja o ganho é decrescente. 
Então chegaria um momento que o software não teria praticamente nenhum ganho, a não ser 
que paralelização seja infinita, o que não é o caso, em algum momento no futuro esses 
programas não poderão ser mais divididos e então o ganho passaria a ser decrescente caso os 
projetista e fabricantes insistissem no aumento dos núcleos. 
Tabela 2 - Resultado Fritz Chess 
 1 Núcleo 4 Núcleos 
 
Velocidade 
Relativa 
Kilo nodes Por segundo Velocidade Relativa Kilo nodes Por segundo 
Celeron 430 2,34 1125 - - 
Notebook 4,64 2225 11,44 5490 
 
Pois bem, de posse dos resultados, observe que a velocidade relativa do notebook é 
quase o dobro ( ~1,98 ) tomando como referência o Celeron 430, ambos utilizando um núcleo, 
e com quatro núcleos em relação ao uso de 1 a sua taxa aumentou por um fator de 
aproximadamente 2,5x, além disso, suponha que a quantidade de nós processadas seja 10.000 
nós então teríamos o tempo de processamento do notebook com 1 núcleo de 4,49 segundos ( 
10.000/2225~4,49s ), na mesma condições da suposição anterior, temos um tempo para 4 
núcleos de 10.000/5490~1,82 segundos e então o ganho do core i3 seria de 4,49/1,82~2,46 = 
P a g i n a 19 
 
1,46 = 146% e a conclusão desses dados é que de fato, o software teve um ganho 
significativo com a elevação do seu nível de paralelização com uma porcentagem de ganho de 
146% e portanto a implementação de processadores de múltiplos núcleos traz ganhos altos 
para jogos como este, se forem paralelizados. 
O Celeron foi criado em 1998, mas o modelo 430 foi lançado em 2007 e o core i3 foi 
lançado por volta de 2010, então podemos concluir que o rendimento do benchmark neste 
teste aumentou 387% em 3 anos, este ganho se deve ao aumento da densidade lógica do 
processador e da implementação das técnicas de fabricação (Pipeline, Superescalar e 
Multicores). Então imagine o quanto de benefícios que temos hoje se considerarmos desde o 
instante em que o primeiro processador 4004 da Intel foi lançado, isto seria espantoso, mas já 
era previsto pela lei de Moore que dizia que o custo da lógica do computador cairia em uma 
taxa considerável. 
 
 
WINRRAR 
Trata-se de um aplicativo de compressão e descompressão de dados, muito utilizado 
mundialmente e por isto possui algoritmos bastante eficientes. O winrrar possui em uma de 
suas propriedades um algoritmo que mede o desempenho do computador representado por 
uma taxa de processamento de dados expressos em quilo bytes por segundo. O Gráfico 4 
mostra os resultados dos testes: 
 
Gráfico 4 - Projeção Dos Teste De Performance do Winrrar. 
564
0
577
0
1150
3074
1154
3125
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
1 Núcleo(Kb/s)
4 Núcleos(Kb/s)
1 Núcleo(Kb/s)
4 Núcleos(Kb/s)
32
 bi
ts
64
 bi
ts
Notebook ( Core i3 ) Desktop ( Celeron 430 )
 
P a g i n a 20 
 
Se mentíssemos a mesma quantidade de dados processados em todos os casos descrito 
pelo Gráfico 4, como por exemplo 659456 kb (Lê-se Kilobytes), com as suas respectivas 
taxas de processamento, então o winrrar 32 bits com o uso de múltiplos núcleos obteria um 
ganho de aproximadamente de 183% proporcionalizado pela paralelização do seu código, isto 
mostra que o programa se torna eficiente com o uso de múltiplos núcleos, mas este cenário 
muda um pouco com a versão de 64 bits do winrrar que obteria 188% de ganho, ou seja houve 
um empate técnico nas duas versão do winrrar com uma diferença de 5% na sua performance 
(este caso é semelhante ao do cinebench, no parágrafo 3, da página 17) e então a conclusão 
disto é que a execução do winrrar de 64 bits é mais apropriado em um sistema de 64 bits, mas 
a diferença de performance é insignificante e em algumas situações é declarada como um 
empate técnico. A conclusão deste teste é que a implementação de múltiplos núcleos também 
beneficia operações de compressão e descompressão de dados, afinal um ganho de 188% de 
performance é extremamente alto. 
 
AIDA64 
 
 O Aida64 é um software que realiza diagnósticos e identifica propriedades do 
computador, além disso é equipado com um módulo responsável por fazer testes que medem a 
performance do computador que é a consequência da interação entre o ambiente virtual 
(Arquitetura) e o físico (Organização) que estamos analisando. 
Os primeiros componentes a serem analisados são as memórias, para isto, 
apresentaremos informações a respeito do sistema pelo qual elas fazem parte. O sistema dasmemórias apresenta uma hierarquia e é representada por uma pirâmide, onde os dispositivos 
mais rápidos estão no topo e à medida que descemos nessa pirâmide, a velocidade e o custo 
diminuem e a capacidade aumenta, seguindo esta lógica, os dispositivos mais lentos seriam as 
unidades de fita magnética, que analogamente são maiores em termos de capacidade e estão 
na base dessa pirâmide. Podemos observar que a pirâmide ainda se mantém para as memórias 
ram e as caches, que são os componentes que estamos analisando, a forma como são 
organizadas em função do custo e velocidade é dada pela seguinte expressão: 
RAM<L3<L2<L1, e a forma como elas estão organizadas em função da capacidade é 
expressa na forma Ram>L3>L2>L1, para forçar esses conceitos observe o Gráfico 5 e o 
Gráfico 6. 
 
P a g i n a 21 
 
Gráfico 5 - Taxa de leitura, escrita e cópia das memórias ram, l1, l2 e l3 do Core i3. 
10321
160320391741,44
79768 5853310434 76546 46477 4562910167
160363341414,40
71786 49878
0
2E+10
4E+10
6E+10
8E+10
1E+11
1,2E+11
1,4E+11
1,6E+11
1,8E+11
RAM CACHE L1 CACHE L2 CACHE L3
Leitura (MB/s) Escrita(MB/s) Cópia(MB/s)
 O Gráfico 6 compara a vazão das operações de leitura, escrita e cópia entre a memória 
principal, cache L1, L2 e L3. A barra azul, cinza e laranja representa, respectivamente leitura, 
cópia e escrita, neste caso a velocidade dessas operações na memória cache L1 é 
extremamente alta (149,31 e 149,35 GB/s respectivamente), porém a taxa de escrita da L1 é 
muito baixa se comparado com a leitura e a cópia da mesma. O processo de escrita na 
memória é mais demorado, por se tratar de ser uma operação um pouco mais complexa 
existem duas técnicas conhecidas, a Write – Back Cache, este processo escreve os dados 
diretamente na cache e posteriormente o sistema escreve o dado na memória principal, a 
vantagem dessa técnica é que o processador fica disponível para fazer outras operações. Mas 
o controlador pode sofrer problemas relacionados a consistência de dados na memória 
principal em sistemas multprocessados com memória compartilhada, esses problemas podem 
ser corrigidos por protocolos de consistências do cache. A outra técnica se chama Write – 
Through Cache, acontece quando o sistema escreve para uma zona da memória principal que 
está contida em uma linha da cache ao mesmo tempo (Fonte: Enciclopédia). 
Gráfico 6 - Taxa de Leitura, Escrita e Cópia Do Sistema De Memória do Celeron 430. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
Leitura (MB/s) Escrita(MB/s) Cópia(MB/s)
MB
/s
RAM CACHE L1 CACHE L2
P a g i n a 22 
 
No Gráfico 5, a hierarquia de memória está bem representada, mas há uma grande 
discrepância entre as velocidades das memórias que estão sendo representadas no gráfico, mas 
no Gráfico 6 é possível visualiza bem a hierarquia pois a amplitude das taxas entre as classes 
de memória é menor, note que a taxa do L1>L2>RAM e isto se mantem para as operações de 
leitura, escrita e cópia. 
Gráfico 7 - Representação Da Latência Das Memórias Entre o Core i3 e o Celeron 430. 
 
Segundo a Tabela 1, o core 
i3 possui uma taxa de clock 
elevada, cache L3 e uma 
tecnologia de memória mais 
avançada, que neste caso é a 
DDR3 que, segundo o 
Enciclopédia tem dupla taxa de 
transferência o que justifica o 
ganho de performance em relação ao Celeron. 
Mas faltou um fator a ser analisado, trata-se da latência, o que é latência? E o que a 
causa? Trata-se do tempo de resposta entre o pedido que o processador faz a memória pelo 
dado e a entrega do dado a ele, este tempo de resposta só existe devido a grande diferença de 
performance entre o sistema de memória e o processador, pois este tem uma velocidade 
superior às memórias e então durante esse tempo de espera, o ciclo de busca pelo dado entre o 
processador e as memórias funciona da seguinte forma: O processador pergunta 
primeiramente para cache L1, se o dado está presente ou não, caso sim, o dado é entregue ao 
processador, caso não, o controlador da cache L1 pergunta para o controlador da memória, 
caso encontre, um bloco da memória principal é copiado para uma linha da memória cache e 
depois a palavra (organização natural da memória) que está na linha da cache é entregue ao 
processador. Durante toda esta dinâmica o processador permaneceu ocioso pela espera do 
dado e o tempo desta espera é chamado de latência. Analisando o Gráfico 7 percebemos que o 
tempo de resposta do sistema de memória do core i3 é menor que a do Celeron 430, isto 
significa que o processador do notebook fica menos tempo parado em relação ao Celeron 430, 
se montássemos uma relação entre essas memórias em função da latência, l3>l2>l1 teríamos 
algo parecido com a relação em função da capacidade, isto acontece porque a capacidade de 
cada memória influencia também na latência, a ponto da latência e a capacidade serem 
proporcionais, ou seja quanto maior capacidade, maior o tempo de espera isto conclui que o 
P a g i n a 23 
 
controlador de cada memória demoraria mais tempo para entregar ao controlador da memória 
que antecede a atual, na hierarquia de sistema. 
Em média o processador do core i3 ficou com uma ociosidade em torno 24,15 nano 
segundos e o desktop ficou com 75,8 nano segundos, ou seja isto significa que a cada 1 nano 
segundo que o processador core i3 fica ocioso, o Celeron 430 fica esperando 3 nano segundos, 
essa variação parece ser pequena, mas não se engane ela faz muita diferença. As médias 
anteriormente calculadas não estão bem representadas pois possuem um desvio padrão de 
61,29% devido uma grande discrepância de tempo que existe entre a memória RAM e as 
cache, ou seja o tempo que os processadores esperam pelo dado pode ser maior, dependendo 
da tecnologia empregada na memória RAM que é a mais lenta neste sistema de memória. 
O processador utiliza dois princípios para manter os dados nessas memórias cache, 
trata-se do princípio de localidade temporal e espacial. No primeiro princípio, ao acessar uma 
palavra na memória principal é muito provável que o processador volte a acessar essa mesma 
palavra novamente durante a execução dos programas. O segundo princípio diz que ao acessar 
uma palavra na memória principal é provável que em seguida o processador tente acessar uma 
palavra vizinha à que está sendo acessada previamente, em outras palavras, se uma nuvem 
chuvosa recai sobre uma região é bem provável que as regiões adjacentes àquela também 
sejam atingidas. 
 
PE R FO R MAN CE D O PRO CESS A DOR 
Agora vamos discutir sobre a performance do processador como um todo. Além 
desses testes inserido nos gráficos acima foram feitos mais uma série de outros testes para 
medir a performance do processador em diferentes cenários como jogos, imagens, vídeo, 
compressão de dados, criptografia e dados envolvendo números de ponto flutuante. Para tal, o 
teste envolve 9 módulos que testam a performance do processador em diferentes casos. O 
Gráfico 8 apresenta os testes que exploram o processamento no processamento criptográfico, 
processamento de imagens, processamento envolvendo números de ponto flutuante (precisão 
simples, dupla e estendida). 
 
O primeiro é o CPU 
Quen, ele calcula a 
capacidade do processador 
16778
5616
99,7
315
839
3867
1819
21,9
93
276
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000
 QUEEN (Scores)
PhotoWorxx (Mpixel/s)
ZLIB (Mb/s)
AES (Mb/s)
HASH(Mb/s)
CPU
Celeron 430 Core i3
Gráfico 8 - Comparações Com AIDA64. 
P a g i n a 24 
 
de prever desvios em um teste cujo objetivo é resolver o problema da rainha, esse problemaconsiste em calcular quantas peças de rainha são necessárias em um tabuleiro de xadrez 
quadrático de modo que nenhuma rainha consiga capturar a outra. O processador que 
conseguir fazer o mínimo de operações possíveis com menor número de erros terá melhor 
performance, neste caso o processador core i3 é mais rápido que o Celeron por um fator de 
4,3x. 
O segundo fator a ser analisado é o PhotoWorxx, este mede a capacidade do 
processador com imagens utilizando o sistema de cores RGB que oferece 256^3 combinações 
de cores possíveis, com diferentes tonalidades e neste cenário o processador executará tarefas 
envolvendo rotações de imagens, coloração de pixels aleatórios, preenchimento e conversão 
de cores e então essas operações excitarão uma operação chamada SIMD (Single Instruction 
Multiple Data-Computação paralela) na CPU, segundo a Instituição UNESP em um dos seus 
artigos diz que, computadores que apresentam esta arquitetura são utilizados para resolução 
de problemas intensivos na área científica e na engenharia, onde os dados são matriciais ou 
vetorizados. De acordo com o Professor Fernando Santos Osório, em um dos seus artigos fala 
que a arquitetura SIMD é bastante utilizada em processamentos Superescalares e 
principalmente em processamentos vetoriais, esta arquitetura é responsável também pelo 
processamento paralelo de instruções, o que justifica a taxinomia do nome SIMD. Então o 
processador core i3 foi eficiente se comparado com o Celeron, cujo processamento é mais 
veloz por um fator de 3, 38x. 
O terceiro é o Zlib, é responsável por medir o desempenho do processador combinado 
com o da memória, através de uma biblioteca de compressão envolvendo instruções básicas 
da arquitetura x86 (SSE), neste teste o processador mais recente obteve uma taxa 4,55 vezes 
maior que a do mais antigo. Um dos testes tem como objetivo testar a capacidade do 
processador no processamento criptográfico utilizando um conjunto de algoritmos padrão 
chamado AES (Advanced Encription Standard), nos referimos ao CPU AES, neste quesito o 
core i3 é mais rápido por um fator de 3,38x, mas não se engane este recurso não está 
implementado no core i3, caso estivesse o ganho seria extremamente grande. 
Em quesito segurança temos o CPU Hash, é uma sequência de bits que tem a 
capacidade de identificar e embaralhar um dado de uma única forma, um exemplo de uso 
deste algoritmo é aplicação dele em transmissões de dados entre bancos de dados e 
aplicações, nesta propriedade o core i3 obteve uma relação com Celeron 430 de 3,03 para 1. 
 
 
P a g i n a 25 
 
 
 
 Gráfico 9 - Comparações Com AIDA64. 
 
Temos também os 
testes de desempenho do 
processador envolvendo 
números de ponto flutuantes 
FPU, o primeiro deles é o 
VP8, é um programa que 
testa a desempenho do 
processador por meio da 
compressão de vídeos, 
utilizando o codec de vídeo 
Google VP8. Os restantes dos testes são semelhantes, a única diferença que há entre eles é a 
extensão dos vetores para calcular os números de ponto flutuantes com os quais cada um 
trabalha. Julia é um teste para números de ponto flutuante de precisão simples (32 bits), 
Mandel para precisão dupla (64 bits) e o Sinjulia para precisão estendida (80 bits), as 
comparações entre os processadores estão no Gráfico 9. A conclusão dos testes representado 
pelo Gráfico 9, é que o processador core é eficiente para cálculos de números de ponto 
flutuante e provavelmente a sua taxa MFLOPS e a CPI será superior em relação a taxa do 
Celeron, isto quer dizer que o projeto do conjunto de instruções, a tecnologia do compilador, a 
implantação do processador e a hierarquia da cache e da memória somam uma melhor 
eficiência do que esses mesmo atributos no Celeron, o que de fato é verdade, basta olhar a 
Tabela 1. 
 
FOOBAR 
 
 
O Foobar é um reprodutor de áudio desenvolvido para a plataforma Windows e o 
objetivo deste teste é medir o tempo de decodificação para cada um dos formatos suportados 
por este player para 1 e 4 núcleos (sendo 2 núcleos lógicos) no Core i3, e a partir disto vamos 
descobrir se houve ganho ou não com a mudança do número de núcleos de processamento. 
Mas antes de prosseguir com a avaliação, especificamos cada formato de áudio usado nos 
P a g i n a 26 
 
testes a seguir: 
 AAC ou codificação avançada de áudio, trata-se de um mecanismo de 
decodificação para compressão sem perda de áudio, segundo a 
E n c i c l op éd i a , a qualidade do som decodificado por ele é superior ao 
formato MP3. 
 MP3 ou MPEG 1 Layer - 3 Foi um dos primeiros tipos de compressão de 
áudio com perdas quase que imperceptíveis ao ouvido humano. O número 3 
que prossegue o nome do formato mp3 significa que para esse formato foram 
projetadas 3 tipos de camadas ou formatos. A camada 1 foi desenvolvida para 
dar menor compressão e a sua utilização é destinada a ambientes de áudio 
profissional, já a camada 3 é destinada ao cliente final. Segundo o artigo do 
Professor Doutor Cavaco Silva, cujo documento foi elaborado na Universidade 
Taguspark, em Portugal o codificador do mp3 passa por 4 processos, Análise 
de filtro de bancos, quantização e decodificação e finalmente a fase de 
decodificação. O interessante desse artigo é que ele fala que os valores usados 
na fase de quantização e decodificação do mp3 são codificados pelo algoritmo 
de Huffman. 
 APE é uma compactação não destrutiva do formato de áudio Wav original, por 
isto é caracterizado como “lossless” e são popularmente usados para comprimir 
imagens de CD acompanhadas de arquivos C U E . 
 FLAC ou Free Lossless Áudio Codec, no português isto significa Compressor 
de áudio sem perda de qualidade, ao contrário do MP3, o FLAC não remove 
nenhuma informação do fluxo de áudio e desta forma ele mantém a qualidade 
do som. 
 
Gráfico 10 - Decodificação De Formatos De Áudio Para 1 e 4 Núcleos, Core i3. 
 
 
O objetivo do Gráfico 10 é 
mostrar quantas vezes o 
arquivo de áudio pode ser 
codificado mais rápido que 
o tempo real, por exemplo, 
o formato de áudio AAC 
2314,385
156,676
1235,128
1330,187
833,434
76,263
495,789 520,72
0
500
1000
1500
2000
2500
AAC APE FLAC MP3
X 
 v
ez
es
 o 
te
m
po
 re
al
Notebook ( 4 Núcleos ) Notebook (1 Núcleo )
P a g i n a 27 
 
possui 2314,385x, isto quer dizer que o sistema operacional é capaz de decodificar esse 
formato de áudio 2314,385 vezes mais rápido que o tempo real, se analisarmos cada formato 
representado na figura 10 chegaríamos na conclusão de que o formato de áudio AAC possui o 
maior tempo de decodificação em relação aos outros formatos. Todos os formatos são 
compactadores de áudio, ou seja eles têm a propriedade de alterar o tamanho do áudio, 
deixando-o menor sem que a qualidade seja afetada. Esses compactadores apresentam várias 
peculiaridades, uma delas, já mencionada é a redução do tamanho do arquivo de áudio, parece 
ser uma propriedade irrelevante mas a maioria dos aparelhos móveis de pequeno porte como 
celulares, smartphones e Ipods apresentam intolerância com relação a arquivos muito grandes, 
além disto esses gastam mais energia para serem processados e sabemos que o quesito energia 
é um fator bastante frisado na fabricação desses aparelhos. Mas o que nos deixou espantando 
foi o tempo de decodificação desses formatos relacionando-os com o processador configurado 
para singlecore e multicore, abaixo tem um gráfico projetando esses resultados. 
Gráfico 11 - Tempo de Decodificação do Core i3, SingleCore e Multicore. 
 
 
Que curioso, o Gráfico 11 diz que quando aumentamos o número de núcleos de 
processamento na decodificação do áudio,o tempo de decodificação aumenta isto quer dizer 
que a decodificação do áudio sendo executado de forma paralela é inapropriada, além de 
trazer ganhos decrescentes, o gráfico também configura uma situação chamada de Overhead 
que é um termo que representa o gasto de recursos computacionais para executar uma 
determinada tarefa que piora o desempenho do dispositivo. Portanto o aumento do número de 
núcleos na decodificação de áudio causa Hoverhead no processamento. 
 
P a g i n a 28 
 
 
 
FREEMAKE VIDEO CONVERTER 
O FREEMAKE é um conversor de vídeo, áudio, imagens e além disso ele faz 
Download de dados que possuem as propriedades mencionadas anteriormente diretamente de 
servidores externos, no entanto ele possui dois recursos adicionais que melhoram a 
performance das operações envolvidas nas conversões de dados em diferentes formatos. O 
primeiro é o CUDA, trata-se de uma tecnologia inventada pela NVIDIA para placas gráficas, 
ela possui um codec chamado H.264 que é bastante utilizado nas operações de codificação, o 
CUDA terceiriza tarefas entre CPU e a GPU, acelerando a conversão. O segundo é o 
DIRECTX ou DXVA é uma tecnologia desenvolvida pela Microsoft e utiliza recursos da 
placa de vídeo para auxiliar na decodificação de vídeo utilizando codecs H.264 e MPEG2. 
Segundo a documentação deste programa o DIRECTX melhora a conversão em 50%. 
 O objetivo deste teste é medir a performance da cpu na conversão de vídeo, o gráfico 
abaixo representa 2 cenários em que pelo menos um dos recursos mencionados acima estão 
ativados, e outro cenário configura o estado normal da cpu na conversão. 
Gráfico 12 - Representação Do Tempo De Conversão. 
No Gráfico 12 quanto 
menor for o tempo de conversão 
melhor é o rendimento do 
processador em relação a operação, 
o gráfico mostra que o core i3 no 
seu estado normal concluiu a 
operação de conversão do vídeo em 
165 segundos, em relação ao 
Celeron 430 ele obteve um 
rendimento de proximamente 248% (575/165*100-100) agora em relação a conversão normal 
ele obteve um ganho de (165/92*100-100) 79%. Esses dados concluem que além do 
processador core i3 ter uma performance extremamente mais alta que a do Celeron, conclui-se 
também que o processador utilizando todos os recursos disponíveis inclusive os 4 núcleos de 
processamentos resultam em uma performance de 79% sobre a conversão no seu estado 
normal (Singlercore e sem os recursos adicionais sobre a placa de vídeo). Este rendimento 
poderia ser mais alto ainda se todos os recursos adicionais disponíveis no core i3 estivessem 
habilitados. 
575
0
165
92
0 100 200 300 400 500 600 700
Normal
Recurso ativado
Segundos
Core i3 Celeron 430
P a g i n a 29 
 
 
 
 
TRUECRYPT 
Trata-se de um software de código aberto que trabalha com grandes volumes de dados, 
com operações de criptografia e uma de suas aplicações é a criptografia de dispositivos de 
armazenamento em massa. Ele suporta três tipos de algoritmos que são o AES, SERPENT e o 
Twofish e as suas respectivas combinações, além disso, foi criado um conjunto de instruções 
avançadas de encriptação chamados de conjuntos da INTEL AES-NI ou hardware de 
aceleração, computadores que apresentam esses conjuntos de instruções podem aumentar a 
sua velocidade de encriptação e decriptação. 
Neste teste utilizamos um outro computador portátil que tivesse o conjunto AES para 
que nós pudéssemos avaliar esta propriedade, abaixo estamos apresentando a configuração de 
um notebook core i5. 
Tabela 3 - Configuração do Processador Core i5 
Core i5 
Tipo de processador 
Mobile DualCore Intel Core i5-2450M, 
2600 MHz (26 x 100) 
Alias da CPU Sandy Bridge-MB 
CPU Stepping D2 
Conjunto de instruções 
x86, x86-64, MMX, SSE, SSE2, SSE3, 
SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AES, AVX 
Velocidade de clock original 2500 MHz 
Multiplicador Mín / Máx da CPU 8x / 25x 
Engineering Sample Não 
Código de cache L1 32 KB per core 
Dados de cache L1 32 KB per core 
Cache L2 
256 KB per core (On-Die, ECC, Full-
Speed) 
Cache L3 3 MB (On-Die, ECC, Full-Speed) 
 
 Abaixo estão apresentadas as tabelas com as taxas de encriptação e decriptação com e 
sem hardware de aceleração para ambos computadores. Infelizmente não foi possível explorar 
alguma propriedade relacionada com o conjunto instruções AES no core i3, pois este modelo 
core não tem suporte para este conjunto, mas para não perder a oportunidade de estudar essa 
propriedade mantemos as tabelas do core i5 com e sem o hardware de aceleração AES. 
 
 
 
P a g i n a 30 
 
Tabela 4 – Teste Core i5 Para Quatro Núcleos. 
Aceleração de Hardware ativado 
 Algorítmo Encriptação(MB/s) Decriptação(MB/s) Média(MB/s) 
AES 1433,6 1433,6 1433,6 
Twofish 231 243 237 
AES-Twofish 199 208 204 
Serpent 134 134 134 
Serpent-AES 123 122 122 
Twofish-Serpent 83,9 86.2 85,1 
AES-Twofish-Serpent 80,4 81.5 81,0 
Serpent-Twofish-AES 80,3 79.0 79,7 
 
Tabela 5 - Teste No Core i5 Para Quatro Núcleos. 
Aceleração de Hardware Desativada 
 
Encriptação(MB/s) Decriptação(MB/s) Média(MB/s) 
AES 270 267 268 
Twofish 231 243 237 
Serpent 134 133 134 
AES-Twofish 122 126 124 
Serpent-AES 88,9 88,8 88,9 
Twofish-Serpent 85,1 86,4 85,7 
Serpent-Twofish-AES 84,7 85,2 65 
AES-Twofish-Serpent 64,8 65 64,8 
 
Com a aceleração de hardware ativada e com o TrueCript configurado para quatro 
núcleos, a velocidade média de processamento criptográfico do algoritmo AES no Core i5 é 
multiplicado por um fator de cinco, comparando-o com o hardware de aceleração desativado. 
Com a aceleração de hardware ativada o Truecrypt obteve um rendimento monstruoso de 
429% (mantendo o buffer de 50 Mb com a taxa de 1433 Mb/s, o seu tempo de operação seria 
aproximadamente 0,034 segundos) em relação ao uso de 4 núcleos sem o hardware de 
aceleração AES. A implementação de um conjunto de instruções otimizados para criptografia 
somados com a paralelização do código do Truecrypt refletiram nesse monstruoso ganho de 
performance de 429%, isto mostra que mexendo na arquitetura do computador e também 
otimizando o software, o ganho de performance é muito alto. 
 
Tabela 6- Teste No Notebook Para Um Núcleo 
Aceleração de Hardware Desativada 
 
Encriptação(MB/s) Decriptação(MB/s) Média(MB/s) 
AES 119 119 119 
Twofish 89,6 96,7 93,1 
Serpent 51,3 54,3 52,8 
AES-Twofish 51 53,8 52,4 
Serpent-AES 35,7 37,7 36,7 
P a g i n a 31 
 
Twofish-Serpent 32,4 34,6 33,6 
Serpent-Twofish-AES 25,7 27 26,4 
AES-Twofish-Serpent 25,7 26,8 26,3 
 
 
Tabela 7 - Teste No Desktop Para Um Núcleo 
Aceleração de Hardware Desativada 
 
Encriptação(MB/s) Decriptação(MB/s) Média(MB/s) 
AES 64,7 64,4 64,4 
Twofish 55,7 59,6 57,5 
Serpent 30 30,4 30,4 
AES-Twofish 29,2 30 29,6 
Serpent-AES 20,2 20,4 20,3 
Twofish-Serpent 19,2 19,9 19,5 
Serpent-Twofish-AES 14,8 15,2 15 
AES-Twofish-Serpent 14,8 15,2 15 
Com a aceleração de hardware desativada, no core i5, o rendimento do algoritmo AES 
é de 83% em relação ao algoritmo do Celeron 430, supondo que o buffer seja de 50 Mb. Sem 
aceleração, o notebook perde 345% de rendimento no total, ou seja, ele deixa de ganhar um 
rendimento extremamente alto e vai fazer falta quando o usuário estiver trabalhando com um 
volume de dados muito grande e portanto o uso de processadores com mais de um núcleo para 
programas de criptografia como TrueCrypt com alto nível de paralelismo traz ótimos ganhos 
em termos de performance e velocidade. 
 
 
SANDRA 
 
O Sisoftware Sandra realiza diagnósticos que exploram diversas propriedades do 
computador, o que difere ele do aida64 éque o nível de abstração dos dados oferecidos por 
ele é mais baixo, ele é dividido em seis propriedades, uma delas são os módulos benchmarks, 
este grupo é composto por 33 programas que testam todos os componentes do computador de 
forma distinta, um desses programas, que é o primeiro a ser analisado é o teste de 
processamento aritmético que consiste em fazer operações envolvendo números de ponto 
flutuante e inteiros, para tal existem dois módulos que são responsáveis por esse 
processamento, nos referimos ao Dhrystone que trabalha com os números inteiros e o 
whetstone com ponto flutuante. 
O whetstone foi desenvolvido na linguagem ALGOL 60 em 1976 no Laboratório 
Nacional De Física Da Inglaterra e explora as operações de ponto flutuantes e é composto por 
P a g i n a 32 
 
vários módulos que são executados através de loops, ele conta com um conjunto de instruções 
SSE (Streaming SIMD Extensions) na versão 4.1 que implementa instruções que facilitam as 
operações com números de ponto flutuante. O Dhrystone foi desenvolvido em 1984, ele 
simula chamadas de sistemas e operações de leitura e escrita de dados e mede o desempenho 
do processador através de conjunto de instruções que consegue executar por ciclo. Como os 
computadores atuais são capazes de executar várias instruções por ciclo e dependem de muita 
velocidade e quantidade de cache, o desempenho pode variar de um aplicativo para outro. 
 
Processamento Aritmético 
Analisando as figuras 4 e 5 podemos inferir que os processadores processaram mais 
instruções do que números inteiros, ponto flutuantes de precisão simples, dupla e estendida. A 
conclusão disto, é que as operações que envolvem instruções são mais fáceis de serem 
processadas, o que justifica o aumento das vazões de giga instruções por segundos descritas 
nas figuras abaixo. 
 
 
Figura 4 - Resultados Core i3. 
 
 
Figura 5 - Resultados Celeron 430. 
 
 
Na Figura 6, observamos que as operações que envolve números de ponto flutuante de 
precisão dupla gastam mais energia do que as outras operações, e além disso o processador 
gasta menos energia processando instruções do que as outras operações envolvendo inteiros e 
ponto flutuantes, mas o interessante mesmo é que as operações com números de ponto 
flutuante de precisão dupla gastam mais energia do que as operações que envolvem números 
P a g i n a 33 
 
de ponto flutuante de precisão estendida. 
 
 
Figura 6 - Perforamnce e Energia, core i3. 
 
A Figura 7 já é previsível pois se o processador core i3 gasta menos energia 
processando instruções e essas por sua vez são mais simples de serem processadas, 
logicamente em 1 ciclo o processador vai ter maior velocidade de processamento com 
operações envolvendo instruções do que o restante das operações, a negação da mesma 
análise pode ser falta para o ponto flutuante de precisão dupla, ou seja, se o processador gasta 
mais energia para processa-los e esses por sua vez são difíceis de serem processados, então 
em 1 ciclo a menor quantidade de operações que serão processadas são as que envolvem 
números de ponto flutuante de precisão dupla. 
 
 
Figura 7 - Performance e velocidade, Core i3. 
 
Uma outra observação são os conjuntos de instruções envolvidos nas operações 
descritas pelos gráficos acima, como por exemplo o conjunto de instruções SSE4.1. Segundo 
o Guia Do Hardware, esse conjunto é composto por 47 instruções que permitem utilizar todos 
os núcleos disponível no processador de forma eficiente. O conjunto SSE4.2 implementa é 
uma extensão do SSE4.1 foi introduzido no processador Pentium 4, lançado em novembro de 
200, este conjunto apresentava 144 instruções destinadas a processamento de dados, entre 
estes haviam instruções para processamento de números de ponto flutuante. Outro conjunto 
importante é o SSE3 (Figura 5) que de acordo com o Suporte Da Intel este conjunto de 
instruções possui implementações que ajudam no “alargamento” das instruções do tipo únicas 
(Single Instruction) aplicadas a múltiplos dados que também são chamadas de instruções do 
tipo SIMD, na computação paralela, este conjunto permite, também que uma mesma instrução 
pode ser aplicada a diversos dados simultaneamente e portanto o SSE3 é o tipo de conjunto de 
P a g i n a 34 
 
instruções que dá uma boa performance em processamento de vídeos e jogos. 
 
Pro ces sa men to B ru to Versus Po t ên c ia 
Vamos parar de discutir sobre os conjuntos de instruções e algumas curiosidades 
descritas pelos gráficos dos tópicos anteriores e entrar num tema bastante interessante que 
envolve processamento e potência. 
Nas técnicas de projeto de hardware, os termos processamento e potência são 
inimigos, por quê? Os projetistas travam uma batalha contra fatores limitantes no 
balanceamento de desempenho do processador quando as técnicas de melhorias são 
implementadas, com a migração das portas lógicas para dentro do chip do processador 
repercute no encurtamento dos caminhos onde passam os elétrons, isto faz com que as 
operações ficam mais rápidas e como consequência a taxa de clock aumenta, com a densidade 
lógica do processador aumentando cada vez mais, surgi a dificuldade de evitar o calor gerado 
pela alta densidade. 
 
 
Tabela 8 - Propriedades Básicas dos Processadores, Celeron 430 e o Notebook. 
Propriedades Celeron 430 Notebook 
Transistores 105 milhões 624 milhões 
Tamanho 37,5 X 37,5 mm 37,5 X 37,5 mm 
 
A lei de Moore faz uma previsão da memória e do processador em função da 
densidade lógica, que por sua vez está interligado com o número crescente de transistores de 
dentro do chip do processador e segundo Stallings, esse crescimento traz uma consequência 
que é exatamente um dos componentes que estamos analisando, que é a potência, e junto com 
ela, o atraso de RC e a latência da memória. O problema do atraso de RC está associado a 
resistência e a capacitância dos fios de metal e se refere aos números de elétrons que são 
transportados por esses fios que estão ficando cada vez mais finos e como consequência a 
resistência se eleva e, por último, a latência, esta é gerada pela diferença de performance entre 
o processador e a memória, essa diferença é a consequência do tempo em que o processador 
permanece ocioso para que o dado seja entregue a ele. 
 
 
P a g i n a 35 
 
HDTACH 
 
O HD TACH é um programa que testa tanto dispositivos de acesso sequencial, quanto 
aleatório e o “burst speed” ou velocidade de transmissão que suporta tecnologias como SATA, 
USB, RAID, IDE, etc. Com este programa vamos explorar algumas propriedades do disco 
rígido, mas antes de mais nada precisamos de conhecer melhor o HD. 
 O HD é um dispositivo de armazenamento permanente, também classificado como 
uma memória secundária, ele possui uma cabeça de leitura que plana sobre um prato circular 
de vidro coberto por um material magnetizável, o ponto em que ele plana sobre o prato só é 
atingido quando uma bobina sofre a ação da eletricidade que por sua vez irá gerar um campo 
eletromagnético que conduzirá o sentido de rotação do disco e transportará os pulsos elétricos 
para a cabeça de leitura. O disco é formado por vários anéis chamados de trilhas que são 
separadas por lacunas, as trilhas são formadas por setores que é a onde ficam armazenados os 
dados, este por sua vez possui um tamanho fixo que geralmente é 512 bytes, mas pode variar, 
além disso os setores são separados por intratrilhas, as características básicas do HD são 
mostradas na figura 8. 
 
 
 
O processo de leitura e escrita dos bits das 
trilhas mais externas são mais rápidos do que os bits 
das trilhas mais internas, como consequência avelocidade angular variava, então foi necessário 
compensar a variação para que a cabeça de leitura 
pudesse ler e escrever os bits em uma velocidade 
constante conhecida como velocidade angular, é por 
isto que a velocidade linear da cabeça de leitura no 
disco é mais alta nas bordas do que no centro, este fenômeno está configurado no Gráfico 13 e 
Gráfico 14. 
Figura 8 - Características Básicas De um 
HD. 
P a g i n a 36 
 
 
Gráfico 13 - Taxa de Leitura Do Celeron 430. 
 
 
Gráfico 14 - Taxa de Leitura Do Core i3. 
 
Outra explicação lógica seria também o diâmetro de cada trilha desta estrutura que 
diminui das bordas para o centro e é conveniente que tenha mais setores nas trilhas mais 
externas para gravar mais dados e quem administra essa propriedade é o “zoned bit 
recording”, como as trilhas mais externas possuem mais setores e portanto mais dados a serem 
gravados ou lidos, a velocidade linear terá que aumentar para atender essa demanda e ela vai 
diminuindo a medida que as trilhas mais internas são atingidas, estas possuem menos setores 
e portanto um número menor de dados a serem gravados ou lidos. Então, o acesso a área mais 
externa do HD é aproximadamente de 2 a 3 vezes mais rápido que o acesso a área interna, já 
que a cada volta a cabeça de leitura lerá mais dados. Rodando os benchmarks, podemos notar 
isso facilmente, no começo as taxas de transferências do gráfico são absurdamente mais altas 
(cache de disco), pouco depois elas vão caindo lentamente a medida que os dados mais 
próximos do centro são lidos, isto pode ser bem visualizado nos gráficos 13 e 14. Uma outra 
observação bem interessante são os pequenos picos representados por quedas drásticas na taxa 
de leitura, no Gráfico 13 e no Gráfico 14, isto ocorre devido a série de fatores, os mais 
comuns e que acontecem com frequência é a leitura de dados fragmentados. 
P a g i n a 37 
 
 
Gráfico 15 - Taxa de leitura do SSD. 
 
O disco rígido é um dispositivo de armazenamento mecânico e por isto é o primeiro da 
fila dos dispositivos que mantém o gargalo no sistema computacional pelo simples fato de ser 
mecânico, já que quase todos os componentes que fazem parte do ambiente computacional 
são eletrônicos, então com o objetivo de tentar eliminar isto, os projetistas de hardware 
desenvolveram uma nova tecnologia de armazenamento em massa totalmente eletrônico 
chamado de SSD. O SSD é feito de memórias flash, portanto é uma memória não volátil e é 
totalmente eletrônico o que justifica o cenário que está configurado no Gráfico 15. 
 Outra observação são as taxas reais dos dispositivos mencionados acima em relação as 
taxas teóricas. Nas avaliações numéricas abaixo, algumas suposições foram feitas, a taxa 
máxima a ser atingida é dada como 100%, que neste cenário é 600 MB/s para que seja 
possível calcular porcentagem da taxa em relação a teórica e ao todo de cada componente. 
 
 
Gráfico 16 - SSD e o HD core i3. 
 
 
No Gráfico 16 
mostra um SSD e um 
HD e as suas respectivas 
taxas de leitura 
representadas por barras 
vermelhas, além destes, 
esses gráficos possuem 
barras cinzas que 
simbolizam as taxas 
P a g i n a 38 
 
teóricas, os cálculos abaixo serão feitos supondo que a taxa de 600 MB/s seja de 100%. Na 
parte do gráfico 16 que corresponde ao SSD está mostrando que a velocidade real do 
dispositivo em questão está acima da taxa teórica e corresponde 82,43% do esperado, 
superando a taxa teórica em proximamente 29,10% a mais (neste caso estamos supondo que a 
taxa teórica represente 53,33% do esperado (taxa/6)), já no hd a taxa real representa 30,45% 
do esperado sendo que falta 23% para ele atingir a taxa teórica. 
Gráfico 17 - HD Celeron 430. 
 
No Gráfico 17 configura um 
cenário em que a velocidade do hd 
Celeron 430 possui uma taxa que 
representa 37,21% do que se espera, 
mas em relação a taxa teórica ele 
precisa de 16,22% para atingi-la. Se 
montarmos uma relação entre os 
resultados desses testes teríamos da seguinte forma SSD>HD core i3> HD Celeron 430.A 
conclusão desses dados numéricos é que compensa usar um SSD em vez de um hd apesar do 
SSD ter algumas desvantagens, mas a principal é o custo por byte, ele é muito caro. Ele está 
se popularizando assim como HD se popularizou em 1957 quando foi lançado, além disso, 
para os pessimistas que acham que o hd vai sair do mercado devido a entrada do SSD estão 
enganados, o hd ainda se encaixa em duas modalidades baixo custo e alta capacidade e além 
disso possui uma performance razoável para ser aplicados em outros cenários como por 
exemplo backup. 
 
C O NCL USÃ O 
 
 
O objetivo do trabalho é dar base aos conceitos que foram dados em sala de aula para 
evitar aplicações superficiais. Em sala de aula estudamos a relação custo, velocidade e 
capacidade no sistema de memórias e no mercado de fornecedores, os preços dessas 
memórias também aumentam quando elas são analisadas hierarquicamente, com a velocidade 
e o custo na mesma proporção expresso pela relação l1>l2>l3>ram e a capacidade 
ram>l3>l2>l1, o primeiro acontece por que o custo é por bit, pois as cache são feitas de um 
material extremamente caro e constatamos o quão grande é a velocidade dessas memórias. 
P a g i n a 39 
 
Na sala de aula estudamos os gargalos gerados pela diferença de performance entre o 
processador e a memória, partindo disso explicamos em uma interpretação gráfica, a dinâmica 
de busca pelo dado entre o processador e o sistema de memória, vimos que o processador 
calcula o endereço do byte que será lido e faz a requisição da palavra a cache, o controlador 
deste componente verifica se o dado está, caso esteja, ele entrega para o processador, caso 
contrário ele faz uma requisição ao controlador da memória, este copia o endereço de um 
bloco de bytes para linha da cache e ela entrega quase que simultaneamente ao processador. 
Além disso concluímos que o objetivo da dinâmica entre o processador e o sistema de 
memória é reduzir ao máximo a frequência de acessos a memória devido a sua lentidão e 
manter por mais tempo os dados mais acessados nas memórias cache. 
Vimos também que a medida que a densidade lógica do processador aumenta, 
aparecem fatores limitantes como a potência, que é a energia dissipada e sabemos que o calor 
é um desestabilizador do sistema de circuito eletrônicos. Além disso estudamos os efeitos do 
aumento da densidade lógica do processador e conseguimos identificar benefícios, como a 
redução do custo da lógica e da memória e notamos que a potência realmente reduziu quando 
analisamos tanto a capacidade, quanto o processamento em relação a potência, essas 
características foram estudadas através da lei de Moore. 
Analisamos os efeitos do uso de processadores de múltiplos núcleos somados com a 
paralelização do código e percebemos que isso trouxe uma grande performance para 
aplicações de conversão e renderização de vídeo, criptografia, jogos, compressão e 
descompressão de arquivos, processamento de imagens e processamento de áudio. Notamos o 
quão importante é a paralelização e o uso dos processadores de múltiplos núcleos quando 
analisamos os teste envolvendo o Foobar, segundo este teste haviam conversores que 
conseguiam reduzir drasticamente o tamanho do arquivo de áudio, sabemos que tamanho é 
um fator de grande influência quando o requisito analisado é o espaço, nem todos os 
dispositivos móveis, por exemplo, permite a execução de grandes arquivos de áudio, um outro 
fator a ser analisado é energia, pois quanto maior for arquivo maior será a potência gerada no 
processamento que está associada a quantidade de energia utilizada na operação dos dados do