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  ¿Qué significa Cuello de botella von Neumann? - Información sobre Cuello de botella von Neumann

Definición de Cuello de botella von Neumann

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Cuello de botella von Neumann
Leandro Alegsa (Contacto) 2016-07-11

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El bus compartido entre la memoria de programas y la memoria de datos conduce a un cuello de botella von Neumann: el caudal limitado (tasa de transferencia de datos) entre la unidad de procesamiento central (CPU) y la memoria en comparación con la cantidad de memoria.

Como un único bus puede acceder solamente a una de las dos clases de memoria a la vez, el caudal es menor que la tasa en la que la CPU puede trabajar. Esto limita seriamente la velocidad de procesamiento efectivo cuando la CPU se requiere para realizar mínimo procesamiento para una gran cantidad de datos. La CPU es forzada continuamente a esperar hasta que los datos necesarios sean transferidos desde o hacia la memoria.

Dado que la velocidad de la CPU y el tamaño de la memoria se han ido incrementado mucho más rápido que el caudal posible entre estos, el cuello de botella se ha vuelto un problema que se incrementa en cada nueva generación de CPUs.

El problema del cuello de botella von Neumann fue descrito por John Backus en su lectura ACM Turing Award de 1977.


Formas de mitigar este tipo de cuellos de botella

Existen varios métodos para mitigar los cuellos de botella von Neumann:

- Proveer una memoria caché entre la CPU y la memoria principal.

- Proveer memorias caché separadas o un camino de acceso separado para los datos y las instrucciones (la llamada arquitectura Modified Harvard) usando algoritmos de predictor de ramas y lógica.

- Proveyendo una pila de cpu limitada u otro chip de memoria para reducir el acceso a memoria.





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