Inhoudsopgave:
Definitie - Wat betekent Von Neumann Bottleneck?
Het knelpunt van von Neumann is het idee dat de doorvoersnelheid van computersystemen beperkt is vanwege het relatieve vermogen van processoren in vergelijking met topsnelheden voor gegevensoverdracht. Volgens deze beschrijving van computerarchitectuur is een processor gedurende een bepaalde tijd inactief terwijl toegang tot geheugen wordt verkregen.
Het knelpunt van von Neumann is vernoemd naar John von Neumann, een pionier in de wiskunde, wetenschapper en informatica uit de 20e eeuw die ook betrokken was bij het Manhattan Project.
Techopedia legt Von Neumann Bottleneck uit
Het knelpunt van von Neumann bekijkt hoe een snellere CPU kan worden bediend door snellere geheugentoegang toe te staan. Een deel van de basis voor het von Neumann-knelpunt is de von Neumann-architectuur, waarin een computer programmeerinstructies opslaat, samen met actuele gegevens, versus een Harvard-architectuur, waar deze twee soorten geheugen afzonderlijk worden opgeslagen. Dit soort setups werd noodzakelijk omdat eenvoudiger, voorgeprogrammeerde machines plaats maakten voor nieuwere computers die betere manieren nodig hadden om programmeer- en informatiegegevens te controleren.
Computerwetenschappers hebben op verschillende manieren geprobeerd het von Neumann-knelpunt aan te pakken. Een daarvan is om kritisch geheugen in een gemakkelijk toegankelijke cache te plaatsen. Er is ook het idee van multithreading of het beheren van meerdere processen in een getriaged systeem. Andere potentiële tools, zoals parallelle verwerking of het wijzigen van het geheugenbusontwerp, werken ook op het idee om deze "bottleneck" te verkleinen of, in een zin die vaak bij dit probleem wordt gebruikt, de bandbreedte te vergroten voor geheugen dat in en uit de processor komt.
Andere ideeën voor het "repareren" van een knelpunt van von Neumann zijn meer conceptueel. Experts hebben verschillende "non-von Neumann" of "non-von" -systemen aangehaald, sommige gemodelleerd over de biologische wereld, die een meer gedistribueerde geheugenopname mogelijk maken, versus het lineaire systeem dat wordt gebruikt in conventionele computers. Sommige ideeën hebben betrekking op andere opkomende technologieën, zoals waar een "memrister" of een ander onderdeel op nanoschaal zou kunnen helpen met geheugenverwerking. De diversiteit aan ideeën rond het knelpunt van von Neumann laat zien hoe integraal dit idee is bij het evalueren van het potentieel van computers zoals het de afgelopen decennia is ontstaan.
