Questão de Arquitetura de Computadores — Processamento Paralelo — UNO Chapecó 2025
Arquitetura de Computadores›Processamento Paralelo
Código
qg627714
Banca
UNO Chapecó
Órgão
Câmara Municipal de Chapecó - SC
Ano
2025
Nível
Superior
Cargo
Analista de Informática
A evolução dos sistemas computacionais levou ao desenvolvimento de sistemas de multiprocessamento, que utilizam múltiplos processadores para executar tarefas em paralelo, aumentando significativamente o poder de computação. Em um ambiente de computação de alto desempenho, onde a velocidade de processamento é crítica e as tarefas podem ser divididas em subtarefas independentes. Marque a alternativa CORRETA que corresponde a arquitetura de multiprocessamento seria a mais indicada para garantir a máxima eficiência e escalabilidade.
AComputação em Cluster.
BMultiprocessamento Simétrico (SMP).
CMultiprocessamento Assimétrico (AMP).
DProcessamento Vetorial.
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GabaritoB — Multiprocessamento Simétrico (SMP).
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Processamento Paralelo: arquiteturas para eficiência e escalabilidade
Gabarito: letra B. Em um ambiente de alto desempenho com tarefas independentes, o Multiprocessamento Simétrico (SMP) é a arquitetura mais indicada por permitir que todos os processadores compartilhem a mesma memória e sejam gerenciados por um único sistema operacional, proporcionando balanceamento de carga dinâmico e baixa latência de comunicação entre tarefas.
A questão testa o conhecimento das principais arquiteturas de multiprocessamento e sua adequação a cenários de paralelismo com subtarefas independentes. A chave está em identificar qual arquitetura oferece o melhor equilíbrio entre eficiência (baixo overhead de comunicação) e escalabilidade (capacidade de adicionar processadores com ganho de desempenho).
Arquitetura
Característica principal
Eficiência para tarefas independentes
Escalabilidade
Comunicação entre tarefas
Computação em Cluster
Agrupa computadores independentes via rede
Baixa (alto overhead de rede)
Alta (milhares de nós)
Troca de mensagens (latência alta)
Multiprocessamento Simétrico (SMP)
Processadores idênticos compartilham memória e SO
Alta (balanceamento dinâmico, baixa latência)
Média (limitada pelo barramento)
Memória compartilhada (latência baixa)
Multiprocessamento Assimétrico (AMP)
Processadores dedicados a tarefas específicas
Média (depende da distribuição fixa)
Baixa (difícil adicionar processadores)
Memória compartilhada ou dedicada
Processamento Vetorial
Opera sobre vetores de dados com uma única instrução
Alta para operações vetoriais, baixa para tarefas genéricas
Baixa (especializado)
Interna ao pipeline vetorial
Multiprocessamento: SMP (Simétrico) (Memória compartilhada, SO único, Balanceamento dinâmico, Escalabilidade limitada); AMP (Assimétrico) (Tarefas dedicadas, Útil em sistemas dedicados); Cluster (Alta escalabilidade, Latência de rede, Comunicação por mensagens)
Alternativa A — ❌ Incorreta
Computação em Cluster agrupa computadores independentes conectados por rede. Embora seja escalável (milhares de nós), a comunicação entre tarefas depende de troca de mensagens pela rede, com latência maior que o acesso à memória compartilhada. Para tarefas que exigem sincronização frequente ou compartilhamento de dados, o overhead reduz a eficiência. Não é a mais indicada quando se busca máxima eficiência para tarefas que podem ser paralelizadas em um único sistema com memória compartilhada.
Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO
Multiprocessamento Simétrico (SMP) é uma arquitetura onde múltiplos processadores idênticos compartilham uma única memória e são controlados por um mesmo sistema operacional. As tarefas ou threads podem ser distribuídas dinamicamente entre os núcleos, com balanceamento de carga automático e comunicação via memória compartilhada (baixa latência). Para subtarefas independentes, o SMP oferece excelente eficiência, pois elimina a necessidade de comunicação por rede. Sua escalabilidade é limitada pelo barramento de memória, mas para sistemas de até dezenas de núcleos é a melhor opção dentre as listadas.
Alternativa C — ❌ Incorreta
Multiprocessamento Assimétrico (AMP) atribui tarefas específicas a cada processador (ex.: um processador dedicado a I/O, outro a cálculos). Embora útil em sistemas dedicados (ex.: tempo real), não é flexível para balanceamento de carga dinâmico. Em um ambiente com tarefas independentes genéricas, a alocação estática de tarefas reduz a eficiência e a escalabilidade, pois um processador pode ficar ocioso enquanto outro está sobrecarregado.
Alternativa D — ❌ Incorreta
Processamento Vetorial é especializado para operações em vetores e matrizes (SIMD – Single Instruction, Multiple Data). Não é adequado para paralelismo de tarefas independentes que exigem controle e fluxo distintos; sua eficiência é restrita a problemas com alto grau de paralelismo de dados. A escalabilidade é limitada e não atende ao requisito de máxima eficiência para tarefas heterogêneas e independentes.
NÃO CAIA NESSA!
O candidato pode confundir a escalabilidade massiva dos clusters com a maior eficiência para comunicação e balanceamento de carga do SMP. A banca explora essa troca: a alternativa A (Cluster) parece atraente por escalar indefinidamente, mas o enunciado pede máxima eficiência para tarefas independentes – e nesse quesito o SMP leva vantagem pela memória compartilhada.
Conclusão: Para um ambiente de alta performance onde tarefas podem ser paralelizadas de forma independente, o Multiprocessamento Simétrico (SMP) combina eficiência de comunicação e balanceamento dinâmico de carga, sendo a arquitetura mais indicada.