Definição - O que significa Gargalo de Von Neumann?
O gargalo de von Neumann é a ideia de que o rendimento do sistema de computador é limitado devido à capacidade relativa dos processadores em comparação com as taxas máximas de transferência de dados. De acordo com esta descrição da arquitetura do computador, um processador fica ocioso por um determinado período de tempo enquanto a memória é acessada.
O gargalo de von Neumann leva o nome de John von Neumann, um matemático, cientista e pioneiro da ciência da computação do século 20, que também esteve envolvido no Projeto Manhattan.
Definirtec explica Von Neumann Gargalo
O gargalo de von Neumann examina como servir a uma CPU mais rápida, permitindo acesso mais rápido à memória. Parte da base para o gargalo de von Neumann é a arquitetura de von Neumann, na qual um computador armazena instruções de programação, juntamente com dados reais, em comparação com uma arquitetura de Harvard, onde esses dois tipos de memória são armazenados separadamente. Esses tipos de configurações tornaram-se necessários à medida que máquinas mais simples e pré-programadas deram lugar a computadores mais novos, exigindo melhores maneiras de controlar a programação e os dados de informação.
Os cientistas da computação tentaram resolver o gargalo de von Neumann de várias maneiras. Uma é colocar a memória crítica em um cache de fácil acesso. Também existe a ideia de multithreading, ou gerenciamento de vários processos em um sistema de triagem. Outras ferramentas potenciais, como processamento paralelo ou alteração do design do barramento de memória, também trabalham na ideia de diminuir esse "gargalo" ou, em uma frase comumente usada com esse problema, aumentar a largura de banda para a memória que entra e sai do processador.
Outras ideias para "consertar" um gargalo de von Neumann são mais conceituais. Os especialistas postularam vários sistemas "não-von Neumann" ou "não-von", alguns modelados em torno do mundo biológico, que permitiriam uma ingestão de memória mais distribuída, em comparação com o sistema linear usado na computação convencional. Algumas ideias envolvem outras tecnologias emergentes, como onde um "memrister" ou outro componente em nano escala poderia ajudar no processamento da memória. A diversidade de ideias em torno do gargalo de von Neumann mostra como essa ideia é fundamental para avaliar o potencial da computação, conforme surgiu nas últimas décadas.