Mục lục:
Định nghĩa - Von Neumann Bottleneck có nghĩa là gì?
Nút cổ chai von Neumann là ý tưởng rằng thông lượng hệ thống máy tính bị hạn chế do khả năng tương đối của bộ xử lý so với tốc độ truyền dữ liệu hàng đầu. Theo mô tả về kiến trúc máy tính này, bộ xử lý không hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định trong khi bộ nhớ được truy cập.
Nút cổ chai von Neumann được đặt theo tên của John von Neumann, nhà toán học, nhà khoa học và nhà tiên phong khoa học máy tính thế kỷ 20, người cũng tham gia Dự án Manhattan.
Techopedia giải thích Von Neumann Bottleneck
Nút cổ chai von Neumann xem xét cách phục vụ CPU nhanh hơn bằng cách cho phép truy cập bộ nhớ nhanh hơn. Một phần cơ sở cho nút cổ chai von Neumann là kiến trúc von Neumann, trong đó máy tính lưu trữ các hướng dẫn lập trình, cùng với dữ liệu thực tế, so với kiến trúc Harvard, nơi hai loại bộ nhớ này được lưu trữ riêng. Các loại thiết lập này trở nên cần thiết vì đơn giản hơn, các máy được lập trình sẵn đã nhường chỗ cho các máy tính mới hơn đòi hỏi các cách tốt hơn để kiểm soát lập trình và dữ liệu thông tin.
Các nhà khoa học máy tính đã cố gắng giải quyết nút thắt von Neumann theo nhiều cách khác nhau. Một là đặt bộ nhớ quan trọng trong bộ đệm dễ truy cập. Ngoài ra còn có ý tưởng về đa luồng hoặc quản lý nhiều quy trình trong một hệ thống được xử lý. Các công cụ tiềm năng khác, như xử lý song song hoặc thay đổi thiết kế bus bộ nhớ, cũng hoạt động dựa trên ý tưởng giảm "nút cổ chai" này hoặc, trong một cụm từ thường được sử dụng với vấn đề này, tăng băng thông cho bộ nhớ vào và ra khỏi bộ xử lý.
Các ý tưởng khác để "sửa chữa" nút cổ chai von Neumann mang tính khái niệm nhiều hơn. Các chuyên gia đã đưa ra nhiều hệ thống "không von Neumann" hoặc "không von" khác, một số được mô hình hóa trong thế giới sinh học, cho phép sử dụng bộ nhớ phân tán nhiều hơn so với hệ thống tuyến tính được sử dụng trong điện toán thông thường. Một số ý tưởng liên quan đến các công nghệ mới nổi khác, chẳng hạn như nơi một "memrister" hoặc thành phần nano khác có thể giúp xử lý bộ nhớ. Sự đa dạng của các ý tưởng xung quanh nút cổ chai von Neumann cho thấy ý tưởng này tích hợp đến mức nào để đánh giá tiềm năng của điện toán khi nó xuất hiện trong vài thập kỷ qua.
