Crise global, presidente boçal e o futuro da computação
A pandemia da Covid-19 levou parte significativa da força de trabalho para casa, que por sua vez buscou atualizar os equipamentos eletrônicos para o uso no lazer e principalmente na nova modalidade de trabalho. A isso se somou a máxima histórica de valorização das criptomoedas e o boom do 5G demandando respectivamente placas de vídeo e chips especiais. O mercado mergulhou numa crise de falta de oferta. Os preços explodiram e gigantes como a Toyota e a GM pararam linhas inteiras por falta desses semicondutores.
Na contramão do interesse público, o governo Bolsonaro fechou a Ceitec, única fábrica de semicondutores da América Latina 100% independente, um esforço coletivo do governo federal, da iniciativa privada e da UFRGS que em quase 13 anos de existência vinha realizando o catch-up tecnológico e já produzia projetos próprios, carregando a esperança da presença brasileira nesse que é o quarto produto mais comercializado no mundo e provavelmente a mais tecnológica indústria da atualidade. Posto o desabafo, ficam-se as dúvidas: o que é um semicondutor e mais especificamente uma GPU?
A primeira pergunta é fácil. Semicondutores são materiais que alteram sua característica entre condutor e isolante elétrico. É controlando essa característica que são construídos transistores e outros componentes eletrônicos que compõem os computadores modernos. Já para segunda é necessário lembrar como é organizado um computador.
Independente do ano ou modelo do seu notebook, ele com certeza segue a lógica de organização da arquitetura de Von Neumann (do mesmo jeito que toda casa é diferente, mas todas possuem quartos e portas). A CPU (Central Process Unit) é a parte principal de um computador: ela recebe seus comandos, controla todos os componentes, realiza as contas, acessa a memória e no final devolve as informações. Pense nela como o cérebro.
Acontece que ele não era mais o suficiente. Com o aparecimento de jogos e animações surgiu a necessidade de calcular milhares de pixels da tela algumas vezes por segundo (para cada frame). Porém, as operações matemáticas feitas em cada pixel não são difíceis, o problema agora é a quantidade. Para isso nasceu as GPUs (as placas de vídeo), que são basicamente várias CPU’s fracas juntas — como se a CPU fosse um doutor em matemática e a GPU fossem centenas de crianças do fundamental. Para resolver uma equação difícil as crianças não servem, mas quando o trabalho for fazer muitas contas de adição e subtração as crianças ganham em números, e farão isso muito mais rápido.
Posto o conceito, apareceram usos cada vez mais engenhosos das GPU’s. Um bom exemplo são os shaders, filtros como os de Instagram que aplicam determinadas contas para todos os pontos da imagem e produzem efeitos diversos.
Como é muito comum na história, tecnologias “inúteis” feitas apenas para entretenimento encontram depois aplicações nas mais diversas áreas.
Um desses usos é precisamente parte de um dos nossos problemas do começo do texto. Minerar Bitcoin. Essa moeda virtual busca imitar o ouro — o motivo é econômico e não será discutido, mas assim como o metal, essa moeda possui uma quantidade finita e ninguém começou com toda ela, diferente do dólar que os EUA imprimem e distribuem. Para resolver o problema da distribuição dessas moedas foram criadas “dificuldades”, contas matemáticas fáceis, mas muito volumosas (perfeito para placas de vídeo). Resolvendo elas, descobre-se um número que corresponde à moeda. A grande magica é que descobrir esse número é difícil, mas confirmar que ele é real é fácil — muito parecido com sudoku, aonde se tem um trabalho grande achando o valor para cada quadrado, mas para confirmar se está certo basta confirmar se as regrinhas simples foram seguidas. Muito se é debatido sobre as consequências dessa “dificuldade” criada, e de fato o impacto ambiental é grande, pois a mineração de bitcoin no mundo consome tanta energia quanto a Argentina inteira, fora os efeitos no preço das placas de vídeo usadas em outras aplicações.
Assim como no bitcoin, as placas encontram grandes espaços no processamento de dados e em inteligência artificial, pois as redes neuronais são treinadas em GPU’s. É também uma das soluções encontradas para superar o fim da lei de moore, sendo hoje um tópico quente nas empresas e universidades a computação paralela. Esses dispositivos curiosos fazem parte da história da computação e vieram para ficar. Espero que da próxima vez que ligar seu notebook você veja a tela com outros olhos e fique tão maravilhado quanto eu com a quantidade de genialidade e engenhosidade por trás de algo simples como pontinhos coloridos numa tela.
E claro, que logo os pontinhos coloridos não mostrem mais o rosto de um presidente que nega a ciência e o avanço tecnológico que o país tem potencial de oferecer, mas de um novo líder que saiba aproveitar a posição única do Brasil no mundo para reerguer a indústria nacional de semicondutores. E que esteja pronto para nossas cobranças caso não o faça.
