Computadores quânticos

A computação quântica já é uma realidade nas indústrias, mas seu alto custo ainda torna os produtos inacessíveis para os consumidores. Em 2018, dois supercomputadores com essas características foram anunciados: o Bristlecone, do Google, e o IonQ. Ambos batem recordes de especificações técnicas e performance.
O modelo mais robusto, o IonQ, chega aos 79 qubits (unidade de medida da capacidade de processamento dos computadores quânticos). Cada vez mais próximos da realidade dos consumidores, eles poderão elevar de forma significativa a capacidade de processamento inclusive de máquinas que utilizamos em nossas residências.

Circuitos ópticos

Uma das barreiras encontradas pela indústria para evoluir as tecnologias atuais é a questão de como dissipar energia na forma de calor. Em máquinas de uso pessoal, o uso de ventoinhas resolve parcialmente esse problema, mas em data centers, o calor liberado e desperdiçado é visto como uma falha de engenharia a ser resolvida.

A solução pode estar na adoção de circuitos ópticos. Eles são capazes de trocar informações utilizando impulsos de luz, uma técnica similar à adotada pelas redes de fibra óptica que trazem internet. Especula-se que a adoção de sistemas com essas características possam gerar computadores de 10 a 100 vezes mais rápidos que os modelos atuais.

Armazenamento de informações em DNA

Essa é uma das grandes apostas da indústria para o futuro. A possibilidade de armazenar informações em estruturas similares ao DNA (ou outras moléculas com o mesmo grau de complexidade), permitiria com que fosse possível armazenar todos os filmes já produzidos até hoje em um espaço similar ao tamanho de um cubo de açúcar.

O salto tecnológico seria gigantesco. Embora não exista uma previsão de quando, de fato, essa tecnologia será utilizada, estudos cada vez mais avançados mostram que é possível sim tornar realidade essa ideia que hoje existe apenas na teoria. Certamente, veríamos uma revolução nesse método, uma espécie de reinvenção de tudo que conhecemos hoje relacionado à informática.

Tecnologia Optane

Essa novidade já é bem mais próxima da nossa realidade. A Intel investiu em uma tecnologia chamada Optane. A empresa promete que essa novidade é capaz aumentar o desempenho em 28% e promete velocidades até 1400% maiores no que diz respeito ao acesso de dados.
Essa tecnologia será embarcada em SSDs, que chegam ao mercado já em 2019, e também em memórias RAM. A ideia é que tanto as unidades de armazenamento quanto as memórias funcionem como aceleradores de memória, resultando em máquinas domésticas muito mais rápidas e eficientes.

Tecnologia Epyc

A principal concorrente da Intel, a AMD, também deve estrear em 2019 uma nova tecnologia, a Epyc. Os processadores Epyc devem reunir diversos chips em um único pacote, ou seja, cada unidade terá dois ou mais CPUs, conectados por vias de alta ou baixa latência.

Com isso, estima-se que o custo de produção caia, ao mesmo que a escalabilidade aumentaria. Essa solução não é destinada ao consumidor final, mas sim às empresas que requerem servidores mais potentes. Contudo, não está descartado que uma segunda geração dessa tecnologia chegue também às máquinas convencionais.

https://youtu.be/1YQhmI2veN8

Meltdown e Spectre: entenda o problema e fique por dentro do que pode acontecer com o seu PC

A descoberta de duas falhas de segurança por especialistas do Google Project Zero afetam processadores da Intel, mas as brechas também podem ser exploradas em dispositivos com chips da AMD ou com design ARM. Batizadas de Meltdown e Spectre, as vulnerabilidades têm suas particularidades, mas ambas permitem que hackers usem recursos do sistema operacional para ler espaços protegidos de memória.
Com isso, em casos mais graves, dados e informações pessoais de usuários podem ficar acessíveis.

Quem descobriu o problema?

Acadêmicos e especialistas do Project Zero do Google foram os responsáveis pela descoberta dos problemas que receberam os nomes de Meltdown e Spectre. As descobertas foram divulgadas para fabricantes e desenvolvedores de sistemas operacionais ainda em junho e julho de 2017. De lá para cá, um intenso período de desenvolvimento de soluções concentrou os esforços da indústria de semicondutores e de software. As atualizações estavam previstas para chegar em breve, bem como a divulgação da descoberta. No entanto, a divulgação do problema na imprensa acabou frustrando o plano.

A falha atinge apenas processadores da Intel?

As primeiras informações sobre falha, batizada de Meltdown, afirmam que apenas unidades da Intel da última década são afetadas, deixando de lado os produtos da AMD. Na última quarta (4), a Intel se defendeu das acusações de que somente seus produtos apresentam problemas. Segundo a fabricante, a exploração da brecha não teria a capacidade de corromper ou apagar dados. Além disso, a Intel sugere que outros fabricantes de processadores também apresentam produtos com os mesmos erros.

Embora a marca não tenha apontado o dedo para ninguém, há informações de que sistemas que usam processadores ARM terão de ser atualizados para corrigir a vulnerabilidade. Já a AMD se defendeu em comunicado oficial e não acredita que seus produtos estejam em risco.

O que caracteriza a brecha Meltdown?

Resumidamente, a brecha permite que um software malicioso peça ao processador da Intel para acessar dados protegidos da memória. Dessa forma, uma pessoa mal-intencionada poderia explorar essa via para visualizar blocos de informação e interceptar dados pessoais, como arquivos, dados bancários e até senhas.

O Meltdown atinge todos os processadores da Intel fabricados de 1995 em diante (com exceção dos Itanium). Produtos da AMD não são atingidos por essa vulnerabilidade em virtude de especificidades de design. Mais grave que a Spectre, a Meltdown foi classificada como uma ruptura "do isolamento mais fundamental que existe entre sistema operacional e aplicações", segundo o Google Project Zero.

E o que é a Spectre?

Mais abstrata e complexa, a Spectre tem ramificações que podem colocar em risco qualquer processador, independente da marca, Intel ou AMD, ou do tipo de arquitetura, se é ARM ou x86. Por meio da vulnerabilidade, softwares maliciosos podem forçar um aplicativo comum a dar acesso a informações protegidas da memória.

Além disso, o problema expõe o próprio meio como sistemas operacionais trabalham com informações e memória há décadas. De acordo com especialistas, a Spectre é muito mais difícil de ser explorada por criminosos, mas também é mais complexa para ser reparada.

Por não se limitar à Intel, a falha tem ramificações que podem atingir smartphones e tablets – com versões de processadores ARM. As correções vão depender de atualizações de sistemas operacionais, mas também de redesenho de aplicações: o Google Chrome, por exemplo, já conta com uma ferramenta para proteger os usuários da Spectre.

De acordo com as conclusões do time de especialistas do Google, a Spectre tende a ser um problema a longo prazo devido ao design de sistemas operacionais.

O que é kernel?

A falha incide diretamente na relação do processador com o kernel. De uma forma superficial, o kernel é o componente central do sistema operacional. Sua função é negociar a interação que precisa existir entre software e hardware. Ele administra o funcionamento do processador, RAM e todos os outros componentes do seu computador. Numa definição simples, o kernel é o núcleo do sistema operacional.

Embora existam tipos diferentes de kernel, sua presença é um denominador comum. Windows, Linux, macOS, iPhone (iOS), Android, Chrome OS: todos têm algum tipo de kernel que segue princípios básicos de funcionamento comuns.

Como a falha Meltdown e Spectre pode afetar o seu PC? Quais são os riscos?

Como a Intel mencionou, um malware que explore as brechas não poderá apagar os seus dados, ou sequestrar seu disco rígido. No entanto, softwares mal-intencionados podem interceptar informações sensíveis, como senhas e dados privados, caso as informações fiquem retidas pelo kernel na memória RAM do seu computador. Essa regra vale para as duas falhas: ambas permitem que um invasor veja dados protegidos na memória, mas não dá poderes para que esses dados sejam modificados em nenhuma forma.

No momento, é improvável que você encontre um vírus que possa tirar proveito dessas vulnerabilidades. Isso porque os detalhes intrínsecos do problema foram mantidos sob sigilo pelos envolvidos para prevenir uma epidemia. Entretanto, todo cuidado é pouco: evite executar arquivos e páginas de Internet suspeitas. Como a falha tende a ser entendida como uma requisição legítima para o kernel, seu antivírus pode não detectar o comportamento malicioso de um vírus.

O que devo fazer para resolver o problema?

A única forma de resolver o problema e corrigir o erro é atualizar o seu sistema operacional. Para isso, você deve aguardar os pacotes de atualização e ficar atento aos mecanismos de update.

Quais sistemas foram afetados?

Sabe-se que Windows (incluindo versões anteriores), Linux (e todas as suas distribuições) e macOS estão entre as plataformas que devem corrigir a relação entre kernel e memória para impedir que a falha se manifeste. Do lado das plataformas móveis, o Google afirma que aparelhos com as versões atualizadas dos pacotes de segurança do Android estão fora de perigo.

Quando as atualizações ficam disponíveis?

A Microsoft já liberou o patch que corrige o problema em computadores com o Windows 10. Basta realizar normalmente a atualização dos novos pacotes. A Apple também foi ágil e liberou o macOS 10.13.2 com as correções necessárias, em 6 de dezembro de 2017. No caso do Linux, desenvolvedores do mundo todo ainda trabalham em soluções e ainda não há informações sobre a liberação do kernel para o sistema. O Chrome OS recebeu a correção, também de forma discreta, no último dia 15.

Meu computador ficará mais lento após a atualização?

Sim, mas a intensidade do impacto deve variar. Testes mostram que processadores a partir da arquitetura Haswell (ou quarta geração da Intel) em diante são menos afetados por conta de um recurso que filtra os processos em execução pelo sistema operacional. Chips mais antigos, por outro lado, terão performance mais comprometida. Outra variável é o perfil de uso da máquina: usuários domésticos tendem a notar um impacto menos pronunciado.

Alguns desenvolvedores estão usando as prévias do novo kernel do Linux, já com as correções aplicadas, para testar esse impacto. Em alguns casos, as perdas de desempenho atingem 30%, dependendo da aplicação. No momento, estima-se que os mais afetados serão aplicações como virtualização e outros tipos de uso computacionalmente exigentes, associados com o uso em datacenters.

No momento, ainda é incerto como correções para processadores da Intel, em função do bug Meltdown, impactarão nos chips da AMD.

Processador

Também chamado de CPU, que significa Unidade Central de Processamento, é conhecido como o cérebro do computador. Ele é uma das unidades de processamento, mas é a mais importante delas, sendo responsável por rodar programas, fazer cálculos e outras ações. Geralmente, a CPU tem forma quadrada, e é composta por um chip pequeno que interage com outros componentes do computador e afeta bastante no desempenho da máquina.

   Computadores rodam por instruções, como receitas de bolo , que são captadas, interpretadas e executadas pelo processador. No início, ele só tinha um núcleo, o que significava que ele só podia executar uma instrução por vez. Isso atrasava bastante a máquina, então fabricantes começaram a adicionar mais núcleos para o processador, e agora instruções podem ser executadas ao mesmo tempo! Metaforicamente, ao invés de limpar a casa sozinho, duas pessoas podem trabalhar juntas (enquanto uma varre a sala, outra pode lavar a louça, por exemplo).

  Desse modo, para gamers, fotógrafos, ou pessoas que precisam de um computador poderoso, é muito importante que o  processador seja rápido e potente.

HD do computador

Também chamado de disco rígido, ele tem a função de armazenar arquivos, programas, sistema operacional e tudo que for necessário para o computador.  O HD é uma memória não volátil, o que significa que os dados guardados por ela ainda estarão lá quando você desligar sua máquina!

   O nome “disco rígido” é dado por ter um ou mais discos firmes, feitos de alumínio ou vidro, em que ficam todas as informações guardadas. O HD possui um braço mecânico de alumínio, que se move por impulsos magnéticos e assim, escreve linhas de informações em camadas magnéticas aplicadas ao disco, chamadas platters.

   O HD também influencia no desempenho da máquina, pois mantêm informações que são necessárias para o funcionamento dela ou da CPU.Para medir o desempenho do disco rígido, existem dois cálculos: o da taxa de transferência de dados (quanta informação por segundo o HD pode entregar ao processador) e o de tempo de busca (quanto tempo o HD leva para entregar uma informação desde o pedido dela).

   Fora isso, no mercado existem os HDs externos e SSDs, sendo o primeiro uma mistura entre o HD do computador e pen drives (você pode levar onde quiser e possuem bem mais espaço de armazenamento que um pen drive) e o segundo uma versão mais atual de HD, com uma estrutura diferente e mais vantagens, mas também mais caro.

Placa de vídeo do computador

Placa de vídeo, ou “Video Board” em inglês, é o que permite que o computador mande informações gráficas para o monitor, ou seja, é graças a essa placa que podemos ver as imagens, jogos, programas, vídeos e tudo mais que abrimos pelo computador. Assim como os processadores, é preciso achar um modelo dentre os vários existentes para melhor atender as necessidades do comprador.

   Existem placas muito potentes no mercado, para jogos pesados e edições de vídeo por exemplo, assim como mais simples, para tarefas rotineiras. Elas tem  formato retangular e possuem uma memória própria, que determina a quantidade de elementos gráficos que aparecerão na tela.

   Assim como os computadores, os celulares, laptops e tablets possuem placas de vídeo, com a grande diferença de tamanho e, na sua grande maioria, elas não serem substituíveis.

Placa mãe

A placa mãe, em inglês “Motherboard”, é um componente que liga todas as outras peças, permitindo que elas se comuniquem. É nessa placa que os componentes anteriores estão. A placa possui várias portas e espaços para diversos tipos deles, o que possibilita  a transmissão entre o HD e o processador.

  Os celulares, tablets e outros pequenos dispositivos possuem placa mãe, mas elas são comumente chamadas de placas lógicas. Ao contrários das placas nos computadores, os componentes delas são soldadas diretamente na placa, o que significa que não tem espaços para melhorias como nos computadores.

Cooler do computador

Também conhecido como refrigerador, os coolers são responsáveis por resfriar os componentes da máquina. E isso é extremamente importante, já que eles geram calor e quanto maior essa carga de trabalho, maiores as chances deles danificarem sem um resfriamento adequado.

   No mercado, existem vários tipos de coolers, como os mais básicos que resfriam à base de ar e os “water coolers” que são à base de água. Entre esses dois, os coolers à base d’água são mais eficazes e complexos, portanto, mais caros.

   As máquinas costumam conter pelo menos dois coolers, onde um serve para resfriar o processador e outro para remover o calor da fonte de alimentação. Outras ainda contam com diversos deles! Então, não esqueça que quanto mais poder a sua máquina tem, maior o calor que ela gerará!