AMD Fusion: será o fim das placas de vídeo discretas?

O mercado de tecnologia de informação está passando por mudanças significativas. Daqui a alguns anos, é provável que dois eventos sejam considerados marcos dessa nova etapa da TI: a compra da ATI pela AMD, em 2006, e o lançamento do AMD Fusion, em 2011.

Essas mudanças colocam uma questão em evidência: a iminência do lançamento do AMD Fusion, um novo tipo de processador, que incorpora tanto uma CPU quanto uma GPU, irá acabar com as placas de vídeo discretas?

Um pouco de Economia: a Lei dos Rendimentos Decrescentes

A ciência econômica postula, na Lei dos Rendimentos Decrescentes, que, em processos evolucionários, as adições subsequentes de recursos produzem cada vez menos ganhos no resultado final desse processo.

No caso das CPU´s, por exemplo, uma nova versão de processador, que tenha o dobro da quantidade de transistores (recursos), não apresentará o dobro da performance (resultado final). No caso das GPU, um chip que dobre todas as quantidades de recursos (shaders, memória, interfaces), não apresentará, ao final, o dobro de desempenho.

Nos momentos iniciais desse processo, quando os dispositivos estão no início de seu processo evolutivo, as manifestações da Lei dos Rendimentos Decrescentes não são tão evidentes, pois ainda estamos em níveis de performance e de tecnologia agregada muito baixos, e, assim, os ganhos advindos de uma geração para a outra são expressivos.

Com o passar do tempo, e as subsequentes gerações, os ganhos são cada vez menores, chegando, no limite, ao ponto em que se pode aumentar indefinidamente a quantidade de recursos, e o resultado final (desempenho) permanecerá inalterado.

Ascensão e queda das placas de som

Na indústria de tecnologia da informação, um caso clássico desse processo são as placas de som dedicadas. Os primeiros computadores dispunham de sistemas de áudio rudimentares: apenas um auto-falante de PC que tinha a capacidade de fazer um "bep-bep".

Surgiu, então, a necessidade (demanda) por aúdio de maior qualidade, e, consequentemente, placas de som dedicadas. Quem desejava um som de maior qualidade, comprava uma "SoundBlaster" e instalava no PC. O ganho, em termos de qualidade de som, eram incomensuráveis: o PC ia do "bep-bep" à uma qualidade de som que se equiparava aos sistemas de som básicos de uso doméstico.

As placas de som se tornaram um sucesso, venderam muito, evoluíram, incorporaram uma série de funções, até que chegaram a um ponto em que os ganhos de uma geração para outra já não eram tão grandes, e também, qualquer placa já atendia plenamente todas as necessidades dos consumidores.

O começo do século XXI marcou o início do fim das placas de som. Morreram quando chegaram ao ponto em que os avanços técnicos encontraram um patamar em que todos os anseios de qualidade dos consumidores e dos desenvolvedores de aplicações foram atendidos. Tornaram-se, então, uma commodity, seu custo de produção caiu a praticamente zero, e foram completamente incorporadas nas placas mãe.

As placas de vídeo estão se aproximando do ponto de inflexão?

Qualquer pessoa que acompanha o mercado de GPU´s sabe que a NVIDIA vem renomeado suas placas gráficas desde o advento do processador G92, introduzido em 2007 na 8800GT, e depois usado nas GeForce 9600, 9800, GTS 150, e na GTS 250.

A NVIDIA tem sido capaz de manter o nível de vendas com pequenas reduções de preços nos últimos dois anos. Isso é possível porque, para níveis médios de qualidade da maioria dos jogos, o G92 ainda se sai bem, e mesmo em títulos modernos, como Far Cry 2, por exemplo, o G92 ainda entrega 30 quadros por segundo em baixas resoluções.

Por outro lado, temos a AMD Radeon HD 5970, que é tão estupidamente rápida, que mesmo usando um monitor de 30" e colocando todas as definições de qualidade no máximo, a placa ainda entrega mais de 100 quadros por segundo na maioria dos jogos.

A introdução da tecnologia AMD Eyefinity é um exemplo de que o nível de performance desse tipo de equipamento chegou em um patamar tão elevado, que é preciso inventar necessidades adicionais para justificar o investimento em uma placa desse tipo. O Eyefinity, em suma, dá um jeito de dobrar ou triplicar a carga de trabalho em cima da GPU, para que se justifique o investimento em um hardware com tal nível de desempenho.

Os novos jogos irão continuar a demandar tanto processamento gráfico?

Se formos analisar os novos jogos de computador, pode-se observar que seu desenvolvimento não está mais   acompanhando a evolução do hardware. E isso pode ser um problema. Os fabricantes de hardware fazem produtos mais e mais velozes para permanecer no negócio, e os desenvolvedores de games precisam vender mais e mais jogos também.

Entretanto, desenvolver um jogo que rode a 30 quadros por segundo em uma AMD Radeon HD 5970 exigiria um investimento enorme em arte para encontrar um público consumidor pequeno e que dispõe de um hardware desse nível.

Mas para desenvolver um jogo desse nível, seriam necessários muitas centenas de milhões de dólares em investimento, e esse investimento teria que ser pago, com vendas. Como vender em massa um jogo que só roda direito em uma Radeon HD5970?

Isso nos mostra que, talvez, o nível de desenvolvimento dos gráficos dos jogos já está se aproximando de um ponto de rendimentos decrescentes, ou seja, ganhos adicionais demandam uma quantidade enorme de investimento, o que torna o processo inviável economicamente.

Jogos como Halo 3 e Gran Turismo 5 dispõem de orçamentos estratosféricos de US$50 a US$60 milhões de dólares. O GTA 4 teve um orçamento de US$ 100 milhões de dólares. Se forem incluídos os custos com marketing, o orçamento do Call of Duty: MW2's chega a US$ 200 milhões de dólares.

São números comparáveis aos investimentos dos Estúdios de Hollywood em super-produções. De qualquer forma, esses valores não têm como continuar se expandindo a taxas exponenciais indefinidamente. Na realidade, até mesmo a taxa de expansão que mostraram nos últimos anos já não é mais possível de ser mantida. Ainda na década de 90, os jogos mais caros custavam US$ 300.000 de desenvolvimento, e chegaram a centenas de milhões de dólares, hoje. O teto econômico dos orçamentos de desenvolvimento de jogos de computador está sendo atingido.

Então, conclui-se que o mercado de jogos de computador não tem mais muito espaço de desenvolvimento para demandar mais hardware, logo, o ciclo "jogos de computador mais sofisticados -> demanda hardware gráfico mais sofisticado", parece estar no fim.

GPGPU: as novas aplicações das placas de vídeo

Por outro lado, outros tipos de aplicações podem continuar a demandar níveis de performance crescentes das placas de vídeo. Os processos de edição de imagens são um exemplo. Uma animação da Pixar leva de 5 a 6 horas para renderizar um único quadro, mesmo usando grandes clusters de super-computadores. Há claramente uma grande demanda por performance nesse segmento.

Outra aplicação são os softwares que envolvem quantidades enormes de cálculos matemáticos, direcionados ao mercado financeiro, aplicações científicas, meteorologia, e novas aplicações, como tradução automática e simultânea de conversas entre idiomas diferentes.

Essas novas aplicações para as GPU são os vetores que podem dirigir os avanços em termos de performance dos processadores gráficos na próxima década, evidenciando que há espaço para incrementos adicionais de performance.

O patamar de excelência na experiência do usuário também não foi atingido, e as empresas ainda irão lucrar bastante com novas e potentes GPU, que continuarão sendo introduzidas, assim como jogos mais sofisticados e complexos continuarão a ser criados.

De qualquer forma, quando esse patamar for atingido, as vendas de chips dedicados ao processamento de gráficos começarão a declinar, mas o processo tende a ser bem mais lento do que o verificado com as placas de som, tendo em vista que as placas de vídeo são componentes muito mais sofisticados e complexos que placas de som, e, portanto, sua integração em outros componentes dos computadores não será um processo tão fácil como o verificado com as placas de som.

Conclusão

O estado atual da indústria de gráficos é o de uma posição muito consolidada e forte, o que deve permitir grandes investimentos em pesquisa e desenvolvimento. As aplicações GPGPU (General-Purpose computation on Graphics Processing Units) devem superar jogos de computador como vetor de demanda por desempenho nas GPU.

Assim, os novos processadores AMD Fusion e o Intel Sandy-Bridge, que virão com funcionalidades de GPU integradas, não ameaçarão, no curto-médio prazo, o mercado de placas de vídeo de alta performance.