Teorema da Inovação do Hardware

Terminei de ler recentemente O Último Teorema de Fermat ( Simon Singh ), que, como você pode se surpreender ao saber, é cheio de drama, intriga, assassinato e amantes. Realmente. A história da matemática está repleta de pessoas que, apesar de sua prodigiosa compreensão de conceitos que nós, meros mortais, não compreendemos de verdade, são apenas pessoas, afinal.

Mas esse não é realmente o ponto hoje. A questão é que, por mais de 350 anos, os matemáticos têm sido levados a tentar provar (ou refutar) o que ficou conhecido como o último teorema de Fermat. Mais uma conjectura, o brilhante matemático (amador) observou que, embora o Teorema de Pitágoras fosse quase axiomático, ele só funcionava para quadrados. Ou seja, você não consegue encontrar uma resposta para: an + bn = cn quando “n” é qualquer número diferente de “2”. O que realmente deixou os matemáticos loucos, aparentemente, foi que Fermat notou que tinha uma prova realmente deliciosa para isso, mas a margem do livro em que ele estava comentando era muito pequena para ela.

E eles não conseguiram encontrar a prova em lugar nenhum.

Então os matemáticos começaram a tentar provar ou refutar isso. Resumindo a história, alguém finalmente fez isso . Mas para fazer isso ele teve que combinar duas disciplinas completamente diferentes da matemática. Disciplinas que não existiam quando Fermat fez sua afirmação. Algumas delas podem ser atribuídas a tentativas de resolver o Último Teorema de Fermat, bem como outros problemas matemáticos desafiadores. Uma das disciplinas usadas para resolver o último teorema de Fermat incluiu o estudo de curvas elípticas. Se isso lhe parece familiar, é porque as curvas elípticas são a base da ECC ( Criptografia de Curva Elíptica ), que é cada vez mais usada hoje em dia como uma substituição aos esquemas de criptografia mais antigos e vulneráveis.

Basicamente, um dos benefícios de resolver um problema em uma disciplina matemática é que isso geralmente estimula a inovação em outras disciplinas matemáticas relacionadas, mas distintamente separadas. 

Agora, você provavelmente está se perguntando por que, então, a referência a “hardware” no título. Hardware é hardware, certo? Quero dizer, que possível inovação o hardware pode estimular que seja relevante no mundo atual de software que come tudo para entregar aplicativos?

Software, é claro.

Acontece que quando você constrói seu próprio hardware para garantir a capacidade e a velocidade necessárias para os serviços implantados na pista do data center norte-sul, você também precisa desenvolver o software que o acompanha. Veja, o hardware por si só é, na maior parte, apenas recursos. Isso também está mudando, mas esse é um assunto para outro dia. Na maior parte, a realidade é que o hardware fornece recursos. Software é a mágica que transforma esses recursos em consumíveis que são usados, em última análise, para os serviços que protegem e entregam aplicativos a cada segundo de cada dia pela Internet. Então, quando alguém anuncia a chegada de um novo hardware no mundo das redes, também está anunciando o anúncio de um novo software. Porque sem o software, o hardware personalizado não faz muita coisa.

Agora é aqui que a inovação cruza a linha entre hardware e software. Esse software pode ser transferido de seu hardware original para hardware de commodity (COTS). Esses são os servidores de propósito geral, assim chamados porque eles não são realmente otimizados para nada, pois precisam dar suporte a tudo. Mas o software que antes era executado em hardware desenvolvido especificamente é otimizado, e os truques e dicas que os engenheiros aprenderam e ajustaram ao longo do tempo também são transferidos para a versão do software.

E muitas delas são, na verdade, mais aplicáveis do que você imagina. Veja, há chips de empresas como a Intel que são usados em hardware personalizado e também estão presentes em sistemas comuns. Mas, na maioria das vezes, as características de desempenho ou de melhoria de capacidade desses chips não são usadas pela maioria dos softwares porque, bem, eles não foram escritos com esse hardware em mente. Mas alguns sistemas eram, e isso significa que quando esse software é transferido para hardware comum, ele mantém muitas de suas vantagens de desempenho e capacidade em relação a outros softwares criados para fazer a mesma coisa e que não usam hardware especial.

Tentar resolver os desafios de desempenho e capacidade associados ao software (lá na década de 1990) levou ao uso extensivo de hardware na rede, incluindo novas arquiteturas internas relacionadas à forma como os dados eram transmitidos pelo sistema. Esses truques e técnicas estão sendo traduzidos de volta para o software, agora, para melhorar o desempenho e a capacidade. Quando as pessoas são encarregadas de projetar software de alta velocidade e alta capacidade porque não existe uma plataforma para o hardware que estão desenvolvendo, elas criam novas maneiras de fazer as coisas. Eles desafiam suposições antigas e descobrem melhores maneiras de manipular, inspecionar e modificar dados à medida que eles passam pelo sistema. Eles descobrem novos algoritmos e melhores estruturas de dados que melhoram o gerenciamento de memória e a análise de protocolos. 

Embora a maioria das pessoas não associe hardware à inovação, a realidade é que, assim como a matemática, resolver um problema em uma disciplina leva à inovação em outras disciplinas. Isso é algo que vemos o tempo todo, à medida que elevamos e transferimos o software que é BIG-IP em nossas plataformas de hardware personalizadas para o hardware de commodities usado em ambientes de nuvem privada, local e pública. A elevação e mudança exigem trabalho; o software precisa ser adaptado para se adequar a fatores de forma virtualizados, conteinerizados e em nuvem. Mas as inovações resultantes do novo hardware permanecem, proporcionando uma operação mais rápida, escalável e eficiente também em plataformas comoditizadas.

Desenvolver novo hardware e adaptar software às suas novas capacidades significa, em última análise, inovação no software, independentemente de ele estar sendo executado em hardware personalizado ou de commodity. E é por isso que é emocionante quando um novo hardware é introduzido. Porque é o prenúncio da inovação.

Esse é o Teorema da Inovação do Hardware. Assim como resolver o Teorema de Fermat levará a mais inovação na matemática e ecoará esses avanços no campo da criptografia e da segurança, resolver o desafio de adaptar o software a um novo hardware personalizado levará a mais inovação nesse software e ecoará no campo dos data centers locais e na nuvem nos próximos anos.