冯诺依曼瓶颈

本文主要是介绍冯诺依曼瓶颈，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

冯诺依曼瓶颈

• 个人理解，欢迎指错。

• 冯诺依曼架构如下图：

• 

• 首先，一个典型的冯诺依曼计算机结构有五大部件：运算、控制、存储、输入、输出，

  • 其中运算+控制被封装成CPU（约等于）
  • 存储分为主存（也就是常说的运行内存）+辅存（也就是常说的固态、机械硬盘等）
  • **冯·诺依曼结构中，计算模块和存储单元是分离的，CPU在执行命令时必须先从存储单元中读取数据。**但是，CPU对于不同的硬件的读取速度是不同的，这主要是由于该硬件运行速度的现在（CPU速度足够），举个例子：
    • 假设CPU读取寄存器需要1单位时间，那么读取缓存可能是1*10，读取主存可能是1*10*100，读取辅存可能是1*10*100*1000

• 对于冯诺依曼瓶颈，我认为是由于CPU的处理速度与内存差距过快造成的

  • 我们都知道前段时间Apple公司发布了M1芯片，采用的是当前最先进的5nm工艺，直接吊打同期英特尔的14nm++工艺的芯片，根据发布会PPT上的数据是3倍（实际有大神测试，八九不离十），换句话说，当前的CPU发展速度远超存储器的发展速度（没见存储器有什么大突破），这就造成了CPU性能提升带来的效果十分有限。
  • 另外有一点，目前的CPU普遍是多核心。多核 CPU 的每一个核心拥有自己独立的运算单元、寄存器、一级缓存、二级缓存，所有核心共用同一条内存总线，同一段内存。即共用内存！，于是多核CPU带来的速度提升也极其有限。

• 以上就是俺的个人理解。

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