O que é escalonamento da CPU?
Em poucas palavras, o escalonamento da CPU é um método de ajuste da velocidade da CPU às necessidades atuais do sistema. Também é conhecido como dimensionamento dinâmico da frequência.
Dinâmico, o que é dinâmico, significa que a frequência e a voltagem da CPU são ajustadas dinamicamente com base na carga de trabalho atual. Ele também foi desenvolvido para equilibrar o desempenho da CPU e o consumo de energia, especialmente em laptops e dispositivos móveis.
Em outras palavras, é um mecanismo usado para economizar energia quando o desempenho total não é necessário e para aumentar o desempenho quando for.
E antes do advento do escalonamento da CPU?
A propósito, antes do escalonamento da CPU, as CPUs funcionavam em uma velocidade de clock fixa. Isso pode parecer bom e estável, mas geralmente resultava em consumo ineficiente de energia e geração de calor.
No entanto, com o advento de uma tecnologia chamada escalonamento da CPU, a velocidade da CPU pode ser reduzida quando a potência total não é necessária. A energia pode ser usada de forma mais eficiente, resultando em menor geração de calor e maior duração da bateria para dispositivos portáteis. Esses muitos benefícios são a razão pela qual vários fabricantes de CPU, como a Intel e a AMD, implementaram o escalonamento da CPU em seus processadores.
Exemplo.
Ele é usado em todos os lugares, mas vamos considerar dois exemplos de onde seu uso é mais eficaz: laptops e data centers.
Laptops
Quando um laptop é alimentado por bateria e não está executando tarefas intensivas, o sistema operacional pode reduzir a escala da CPU e diminuir sua velocidade para economizar energia. Em seguida, quando o usuário inicia uma tarefa que exige muitos recursos, como um videogame, o sistema operacional pode aumentar a CPU para fornecer o desempenho necessário. Dessa forma, a capacidade e a potência limitadas da CPU podem ser usadas com eficiência.
Centros de dados
As baterias nunca acabam nos data centers. No entanto, em comparação com os computadores pessoais, há uma diferença entre períodos de alta e baixa demanda e grandes mudanças mais frequentes na carga de trabalho. Portanto, os data centers podem aumentar ou diminuir a capacidade da CPU de seus servidores conforme necessário, proporcionando alto desempenho quando preciso e economizando energia durante os períodos de baixa demanda. Talvez seja mais fácil imaginar o desempenho de um site de reservas na data de lançamento dos ingressos de um cantor popular ou a transmissão ao vivo de uma partida esportiva especial.
Operações e desafios
Nos sistemas modernos, o dimensionamento da CPU geralmente é gerenciado automaticamente pelo sistema operacional ou pela própria CPU. No entanto, em alguns casos, o controle manual pode ser desejável. Por exemplo, um administrador de sistema pode querer reduzir manualmente a CPU de um servidor durante períodos de manutenção programada para economizar energia.
Apesar de suas vantagens, o controle manual tem seus desafios. Por exemplo, são necessários algoritmos de controle sofisticados para determinar quando e quanto reduzir a escala das CPUs. Além disso, o escalonamento frequente pode desgastar as CPUs e outros componentes, possivelmente reduzindo sua vida útil. Tendo isso em mente, o projeto e o gerenciamento cuidadosos podem reduzir esses desafios, e é por isso que o dimensionamento da CPU é uma ferramenta poderosa para gerenciar o desempenho e o uso de energia em vários sistemas.
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