Reevaluating Amdahl's law

Reevaluating Amdahl's law in the multicore era – Uma Síntese Textual

Sun e Chen estudaram as arquiteturas de multicores baseando-se em métricas de escalabilidade, assumindo que o tamanho do problema computacional tende a ser resolvido mais rapidamente com o aumento do número de processadores. Eles criaram dois modelos: o primeiro considerou o processamento seqüencial e o segundo foi voltado para o estudo do acesso à dados. Ainda, os modelos avaliaram quais fatores impedem a performance dos sistemas através das seguintes restrições: (i) tamanho do problema, (ii) tempo de solução e (iii) memória fixos. O modelo que avaliou o tamanho do problema, envolvendo práticas de programação seqüencial, segue a direção apresentada por Hill e Marty, cuja solução adota o processamento simétrico com base na lei de Amdahl. Por conseguinte, eles constataram que ao contrário dos resultados obtidos com o modelo de tamanho fixo, os modelos de tempo e a memória fixos, onde os problemas aumentavam de tamanho de acordo essas grandezas, escalaram melhor que o primeiro. Com isso, eles demostraram que uma arquitetura de multicores é escalável e bastante promissora, contrariando a lei de Amdahl. De acordo com os autores, a arquitetura ainda não foi suficientemente explorada e as restrições assumidas pela lei de Amdahl não é realística e ainda resultou em um grande pessimismo por conta das suas consequências. Assim, os autores esperam no estudo contribuir para findar a idéia de limitação escalar quando do uso de arquiteturas multicores provocada pela lei de Amdahl. 

A lei de Amdahl possui duas equações principais que promovem algumas implicações, sejam: (i) Speedup = 1 / [s+(1s)/P], o que significa, em termos práticos, que o Speedup pode ser obtido se 1 / [parte serial + (possível parte paralelizada)/número de processadores, onde  1 <= Speedup <= número de processadores. E (ii) a Eficiência(P) = Speedup(P) / P, onde P é o número de processadores  e 0 < Eficiência ≤ 1. Outra implicação da lei é a possibilidade de se perseguir o alto desempenho através de 3 alternativas: executar a parte serial mais rápido, transformar partes do programa em trechos de execução paralela e, por último, fazer isso na maior parte possível do código para se obter os benefícios da arquitetura de multicores. Entretanto, em face da análise realizada no estudo de Sun e Chen, é possível presumir que a lei de Amdahl sugere a dominação assintótica da parte serial sobre a parte paralelizável de um programa computacional, o que poderia suscitar em um descrédito na busca por desempenho das aplicações. Foi possível encontrar em estudos posteriores a lei, que o acesso a dados promovido por bibliotecas específicas de programação paralela promover-se-iam um aumento significativo de performance nas aplicações de acesso a dados. Essa nova visão nos remete ao pensamento que ao aprimorar tais técnicas para acessar os recursos de memória, a parte serial também poderia ser performática, abrindo assim várias possibilidades de investigação sobre arquiteturas multicores, incluindo aplicabilidade da lei de Amdahl na solução de problemas computacionais que usam o modelo de programação serial. 

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