Questões de Concurso sobre Multiprocessamento

Em arquiteturas transformer utilizadas em grandes modelos de linguagem (LLMs), o mecanismo de atenção realiza processamento sequencial dos tokens durante o treinamento do modelo.

A crescente complexidade das evidências digitais exige ferramentas capazes de processar grandes volumes de dados com rapidez e precisão. Nesse contexto, as GPUs (Graphics Processing Unit) tornaram-se essenciais na computação forense. Sua arquitetura paralela, aliada ao modelo de programação CUDA, permite distribuir o trabalho, reduzindo significativamente o tempo das análises periciais.

Sobre a organização interna das GPUs, baseadas na arquitetura NVIDIA Fermi, em especial seus multiprocessadores de streaming, é correto afirmar que

Os sistemas multiprocessadores simétricos (SMP) são uma das formas mais comuns de arquitetura paralela em sistemas operacionais modernos. Sobre essa arquitetura, assinale a alternativa correta.

Em um sistema corporativo de alta complexidade, o time de desenvolvimento precisa implementar um mecanismo que permita processar grandes volumes de dados de forma paralela, aproveitando múltiplos núcleos da CPU. Além disso, é necessário utilizar expressões funcionais para simplificar o código e melhorar sua legibilidade. Com relação aos comandos e aos recursos da linguagem Java, assinale a alternativa que contém a abordagem que atende a essas necessidades.

Um engenheiro de desempenho em uma empresa de computação de alto rendimento está otimizando um algoritmo paralelo em um servidor com arquitetura multiprocessada SMP (Symmetric Multi Processing). Durante o perfilamento da aplicação, ele nota que, embora duas threads estejam escrevendo em variáveis globais completamente distintas e independentes (sem dependência de dados), o desempenho do sistema está degradado devido a um excessivo tráfego de invalidação no barramento de coerência de cache. A análise de memória mostra que essas variáveis independentes foram alocadas em endereços contíguos que cabem dentro do mesmo bloco de 64 bytes. Qual é o nome técnico do fenômeno arquitetural que está causando essa perda de desempenho por invalidação desnecessária da linha de cache inteira?

Considere que você está liderando o projeto de um novo microprocessador de baixo consumo energético destinado a sistemas embarcados de processamento de imagem. Para economizar área de silício e reduzir a dissipação térmica, sua equipe de arquitetura decidiu remover as unidades de hardware complexas responsáveis pela detecção dinâmica de dependências de dados e pelo reordenamento de instruções fora de ordem (out of order). Para compensar essa simplificação e manter o alto desempenho, toda a responsabilidade de identificar o paralelismo e agrupar operações independentes foi transferida para o compilador, que deve gerar uma única instrução larga contendo múltiplos campos de operação para serem executados simultaneamente pelas unidades funcionais. Qual é a classificação arquitetural correta para esse processador?

Sobre os sistemas de computadores multiprocessadores de memória compartilhada, é correto afirmar que

Um sistema de processamento em lote requer interação constante do usuário durante a execução dos jobs para completar as tarefas corretamente.

No processamento em lote, os dados são acumulados por um período e processados de uma só vez, geralmente em horários de menor demanda no sistema.

Quando as referências à memória não encontram os dados nas caches L1 e L2 em uma CPU com paralelismo (pipeline), ocorre uma longa espera até que a palavra requisitada e sua linha de cache sejam carregadas. Nesse cenário, o pipeline é interrompido. Qual estratégia pode ser utilizada para mitigar esse problema?

O analista Pedro foi incumbido de aumentar a capacidade de processamento para o treinamento de redes neurais profundas (RNP) no MPU. Ele concluiu serem necessárias mais unidades de processamento (UP) com pleno suporte a números de ponto flutuante de 64 bits, após verificar que os modelos de RNP usados pelo MPU apresentam respostas melhores se treinados com esse nível de precisão numérica. O analista também foi avisado de que deve adquirir dois tipos diferentes de UP, a fim de aumentar a heterogeneidade do parque de máquinas.

Assim, Pedro deve adquirir para o MPU mais:

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.

Por possuir a capacidade de executar mais de um programa de forma concorrente, os sistemas operacionais são denominados como:

Um computador paralelo, na qual todas as CPUs compartilham uma memória comum, é denominado um multiprocessador.

Quando cada CPU tem igual acesso a todos os módulos de memória e a todos dispositivos de E/S e é tratado pelo sistema operacional como intercambiável com as outras o sistema é denominado

No processo de inferência, o LLaMA utiliza decodificação paralela em vez de decodificação sequencial, gerando todos os tokens simultaneamente, sem depender do contexto anterior, o que elimina a necessidade de otimizações como layer-wise quantization.

O TCE-PI precisa processar muitas requisições web de usuários simultaneamente, acelerando o processamento no lado do servidor e garantindo que seus serviços continuem funcionando bem, de modo que os computadores que o compõem pareçam um único site lógico para os clientes.

Assinale a opção que indica a tecnologia que pode ser empregada para isso.

Para otimizar o processamento, o multithreading executa mais de um processo ao mesmo tempo, de forma paralela.

A equipe de marketing da Câmara Municipal de Mariana identificou que os computadores apresentavam travamentos ao utilizar editores de vídeo e softwares de design. Durante o uso desses programas, outros aplicativos, como os navegadores, ficavam indisponíveis, impedindo a equipe de acompanhar suas publicações em redes sociais. Isso tornava o computador inoperante, sendo necessário concluir a tarefa nos softwares de edição antes de utilizá-lo para outras atividades. Diante do problema, um técnico de informática foi convocado para avaliar a situação. Ao analisar o Gerenciador de Tarefas, ele constatou que esses softwares consumiam praticamente toda a capacidade de processamento do computador, tornando-o incapaz de executar múltiplas tarefas simultaneamente. Com base na conclusão da análise do técnico, assinale a alternativa que apresenta a solução apropriada para amenizar o problema.

A respeito dos processadores de múltiplos núcleos, analise as assertivas abaixo, assinalando V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) Com o avanço da tecnologia de fabricação de chips, os transistores estão ficando cada dia menores, e é possível colocar mais e mais deles em um chip que se denomina processadores de múltiplos núcleos.

( ) Colocar duas ou mais CPUs completas, normalmente chamadas de núcleos, no mesmo chip implica em processadores de múltiplos núcleos. Chips com 4 a 64 núcleos já são comuns e pode-se comprar chips com centenas de núcleos.

( ) Nos processadores de múltiplos núcleos adiciona-se megabytes de cache aos chips. E chips com 4 a 32 MB de cache on-chip são comuns, pois aumentar o tamanho da cache pode elevar a taxa de acertos em 50% melhorando o desempenho da aplicação.

( ) Chips multinúcleo são simplesmente multiprocessadores muito pequenos. Esses chips são chamados às vezes de CMPs (chip multiprocessors ou multiprocessadores em chip).

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

O conceito de multiprogramação é fundamental para a eficiência dos sistemas computacionais, permitindo que a Unidade Central de Processamento (CPU) seja mantida ocupada o máximo de tempo possível. Isso é alcançado mantendo vários programas na memória principal simultaneamente e alternando a execução entre eles.

Julgue os itens a seguir como Verdadeiro (V) ou Falso (F) a respeito da multiprogramação e do multiprocessamento.

(__)Em um sistema com multiprogramação, a CPU executa múltiplos processos concorrentemente, mas não simultaneamente, alternando entre eles em fatias de tempo (timeslices) ou quando um processo entra em estado de espera.

(__)O multiprocessamento refere-se estritamente à presença de dois ou mais processadores (CPUs) em um único sistema computacional, permitindo a execução paralela e verdadeiramente simultânea de múltiplos processos ou threads.

(__)Um sistema pode ser multiprogramável sem ser multiprocessado, mas um sistema multiprocessado, para ser eficiente, deve necessariamente implementar a multiprogramação para gerenciar os processos entre seus múltiplos núcleos.

(__)A principal vantagem da multiprogramação em sistemas monoprocessados é a redução do tempo de resposta para tarefas interativas, enquanto o multiprocessamento visa principalmente aumentar a vazão (throughput) do sistema.

Marque a alternativa CORRETA que corresponde a sequência de cima para baixo das afirmativas acima.