CUELLO DE BOTELLA


Cuello de botella de Von Neumann
El canal de transmisión de los datos entre CPU y memoria genera un cuello de botella para el rendimiento del procesador. En la mayoría de computadoras modernas,la velocidad de comunicación entre la memoria y la CPU es más baja que la velocidad a la que puede trabajar esta última, reduciendo el rendimiento del procesador y limitando seriamente la velocidad deproceso eficaz, sobre todo cuando se necesitan procesar grandes cantidades de datos. La CPU se ve forzada a esperar continuamente a que lleguen los datos necesarios desde o hacia la memoria.
Lavelocidad de procesamiento y la cantidad de memoria han aumentado mucho más rápidamente que el rendimiento de transferencia entre ellos, lo que ha agravado el problema del cuello de botella.
El término“cuello de botella de von Neumann” fue acuñado por John Backus en su conferencia de la concesión de 1977 ACM Turing. Según Backus:
Seguramente debe haber una manera menos primitiva de realizar grandescambios en la memoria, que empujando tantas palabras hacia un lado y otro del cuello de botella de von Neumann. No sólo es un cuello de botella para el tráfico de datos, sino que, más importante, es uncuello de botella intelectual que nos ha mantenido atados al pensamiento de "una palabra a la vez" en vez de fomentarnos el pensar en unidades conceptuales mayores. Entonces la programación esbásicamente la planificación del enorme tráfico de palabras que cruzan el cuello de botella de von Neumann, y gran parte de ese tráfico no concierne a los propios datos, sino a dónde encontrar éstos.
Elproblema de funcionamiento se redujo introduciendo una memoria caché entre la CPU y la memoria principal, y mejorando los algoritmos del predictor de saltos. Está menos claro que el cuello de botellaintelectual que Backus ha criticado haya cambiado mucho desde 1977. La solución propuesta de Backus no ha tenido una influencia importante. La programación funcional moderna y la programación...