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Definição - O que significa Von Neumann Bottleneck?
O gargalo de von Neumann é a idéia de que a taxa de transferência do sistema de computador é limitada devido à capacidade relativa dos processadores em comparação às taxas mais altas de transferência de dados. De acordo com esta descrição da arquitetura do computador, um processador fica ocioso por um certo período de tempo enquanto a memória é acessada.
O gargalo de von Neumann recebeu o nome de John von Neumann, matemático do século 20, cientista e pioneiro em ciência da computação que também esteve envolvido no Projeto Manhattan.
Techopedia explica Von Neumann Gargalo
O gargalo de von Neumann analisa como atender a uma CPU mais rápida, permitindo um acesso mais rápido à memória. Parte da base do gargalo de von Neumann é a arquitetura de von Neumann, na qual um computador armazena instruções de programação, juntamente com dados reais, versus uma arquitetura de Harvard, onde esses dois tipos de memória são armazenados separadamente. Esses tipos de configurações tornaram-se necessários, pois máquinas pré-programadas mais simples deram lugar a computadores mais novos, exigindo melhores maneiras de controlar dados de programação e informações.
Os cientistas da computação tentaram abordar o gargalo de von Neumann de várias maneiras. Uma é colocar a memória crítica em um cache facilmente acessível. Há também a idéia de multithreading, ou gerenciamento de múltiplos processos em um sistema triado. Outras ferramentas em potencial, como processamento paralelo ou alteração do design do barramento de memória, também trabalham com a idéia de diminuir esse "gargalo" ou, em uma frase comumente usada com esse problema, aumentar a largura de banda da memória que entra e sai do processador.
Outras idéias para "consertar" um gargalo de von Neumann são mais conceituais. Especialistas postularam vários sistemas "não-von Neumann" ou "não-von", alguns modelados em todo o mundo biológico, o que permitiria maior ingestão de memória distribuída, em comparação com o sistema linear usado na computação convencional. Algumas idéias envolvem outras tecnologias emergentes, como onde um "memrister" ou outro componente em nanoescala poderia ajudar no processamento da memória. A diversidade de idéias em torno do gargalo de von Neumann mostra como essa idéia é essencial para avaliar o potencial da computação à medida que emergiu nas últimas décadas.
