Questões de Processamento Paralelo (Arquitetura de Computadores)

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As Unidades de Processamento Gráfico (GPUs) foram originalmente desenvolvidas para acelerar o processamento de imagens e gráficos, especialmente em jogos e aplicações visuais. No entanto, com a evolução dos modelos de Inteligência Artificial (IA), as GPUs passaram também a ser utilizadas massivamente para tarefas desse domínio. A principal característica das GPUs que contribuíram para essa nova utilização é

  • A a alta frequência de operação do núcleo da GPU, que é superior à de uma CPU tradicional. Isso faz com que modelos de IA possam ser executados com maior precisão e menor consumo energético.
  • B a arquitetura fortemente paralela da GPU, com uma grande quantidade de núcleos que permite executar, simultaneamente, muitas operações matemáticas, acelerando o treinamento de modelos de IA.
  • C a grande capacidade de armazenamento interno de uma GPU, habilitando carregar modelos robustos de IA sem a necessidade de acessar a memória principal.
  • D a presença de memórias RAM independentes em cada núcleo da GPU. Isso permite que diferentes algoritmos de IA sejam executados em paralelo, sem depender do sistema operacional.
  • E Não há nenhuma característica relacionada às GPUs que se relacionem com a área de Inteligência Artificial, visto que, na verdade, GPUs não trazem nenhum benefício para modelos de IA.

Julgue o próximo item, relativo aos conceitos de servidores web.
Considere que, a fim de otimizar um servidor web, tenha se decidido transformá-lo em um servidor multithread. Nesse caso, se esse servidor consistir em um módulo de front end que aceita todas as solicitações recebidas e k módulos de processamento, então k + 1 threads pertencerão ao mesmo processo, de forma que todos os módulos de processamento terão acesso ao cache dentro do espaço de endereços do processo.

  • Certo
  • Errado

As arquiteturas de processadores multicore se baseiam em designs de CPU que incluem dois ou mais núcleos de processamento em um único chip de circuito integrado. Sobre os processadores multicore, se refere à principal vantagem das arquiteturas de processadores multicore:

  • A Reduz o custo de fabricação.
  • B Reduz o consumo de energia.
  • C Aumenta a capacidade de armazenamento.
  • D Melhora o desempenho de tarefas paralelas.

Considerando os conceitos de paralelismo e multiprocessamento em sistemas de computação de alto desempenho, é correto afirmar que:

  • A a eficiência do sistema é inversamente proporcional ao número de processadores, ou seja, quanto mais processadores, menor a eficiência do sistema, devido ao aumento da complexidade de gerenciamento;
  • B a eficiência do sistema pode ser melhorada até um certo ponto pelo aumento do número de processadores, mas está sujeita à Lei de Amdahl, que estabelece que há um limite para o quanto a performance pode ser aumentada através do paralelismo devido à fração de código que deve ser executada sequencialmente;
  • C o multiprocessamento garante que todas as tarefas serão executadas em paralelo, eliminando a necessidade de qualquer execução sequencial e maximizando a eficiência do sistema;
  • D em sistemas que implementam paralelismo e multiprocessamento, a eficiência é maximizada apenas quando cada processador executa uma única tarefa de cada vez, sem qualquer forma de troca de contexto ou multitarefa;
  • E o uso de técnicas de paralelismo e multiprocessamento implica que não há necessidade de otimizações no código, pois a adição de mais processadores resolve automaticamente quaisquer problemas de desempenho.

Em computação paralela os loops paralelos são muito úteis, permitindo que várias iterações de um loop sejam executadas simultaneamente por diferentes threads, aproveitando assim ao máximo os recursos de processamento disponíveis em sistemas paralelos. Isso é especialmente importante para acelerar o processamento de tarefas computacionais intensivas, dividindo o trabalho entre múltiplos núcleos de processamento.  

Neste contexto, assinale a opção que apresenta o argumento utilizado no padrão OpenMP para combinar múltiplos loops em um único, permitindo sua execução em paralelo. 

  • A reduction(op:var).
  • B collapse(n).
  • C nowait.
  • D final.
  • E critical.