Frage von mathias2090, 260

Was ist ein Flaschenhals (Informatik)?

Antwort
von holofoxx, 105

Hi mathias2090,
die anderen haben alle recht. Im Grunde kannst du es dir so vorstellen: du baust einen PC mit 4 Titan X und kaufst dann aber nur einen alten Pentium 4. Die brachiale Power der GPU kann sich nicht erkenntlich zeigen, weil sich dein Prozessor mit den anderen Anforderungen (z.B. in einem Spiel) extrem einen abstrampelt und die Kraft der GPUs sozusagen in einen Engpass geraten.

Grüße foxx

Antwort
von chris1717, 127

Prinzipiell ein Nadelöhr, dass die Leistung/Geschwindigkeit/Effizienz eines Programmes beschränkt.

Meistens wird dieser Ausdruck verwendet, wenn man über das von-Neumann-Bottleneck spricht, einer Formulierung von John Backus.

Er hat festgestellt, dass die Geschwindigkeit eines von Neumann-Rechners oft begrenzt wird durch die langsame Geschwindigkeit des Speicherzugriffs. Die Rechenwerke konnten Daten schneller verarbeiten, als diese über den Bus angeliefert wurden. Daher waren schnellere ALUs sinnlos, man musste den Speicherzugriff beschleunigen, oder die Anzahl der Zugriffe verringern.

Das führte zu einer Modifikation der Neumann-Architektur, der sog. Harvard-Architektur, bei der Programm- und Datenspeicher getrennt liegen. Ebenso gab es den Ansatz, durch verdeckten Speicherzugriff und Vorladen von Daten die Geschwindigkeit zu erhöhen.

Ein anderer Ansatz war es, die Dauer eines Zugriffs zu minimieren, indem man Daten in Register lädt, auf die wesentlich schneller zuzugreifen ist als auf den Speicher.

Antwort
von ralphdieter, 142

Ein "Flaschenhals" ist die schlechte Übersetzung von bottleneck im Sinne von Engpass (Nadelöhr).

Gemeint ist eine einzelne Systemkomponente (Hard- oder Software), die den Durchsatz des Gesamtsystems begrenzt.

Kommentar von Agentpony ,

Wieso ist das eine schlechte Übersetzung, wenn es buchstäblich dasselbe bedeutet, sowohl objektiv wie bildlich?

Rein technisch ist der Begriff im Englischen auch nicht richtiger, als im Deutschen. Naja, egal...

Kommentar von ralphdieter ,

Ich kannte den "Flaschenhals" bisher nur aus der IT. Aber der Duden beschreibt ihn auch als

(umgangssprachlich) besonders schmale Stelle eines Verkehrsweges, an der sich der Verkehr in Stoßzeiten staut; Engpass.

Das war mir neu. Vielleicht ist das ja regional. Wie wär's also mit "unentschieden"?

Antwort
von Nightythehawk, 91

Ein 100Mbit Switch in einem 1Gbit Netz ist ein Flaschenhals für die Geräte an dem Swtich.

Eine höhere Übertragung ist möglich, allerdings wird sie, wie in diesem Beispiel, durch die geringe Leistung des 100Mbit Switches limitiert.

Kommentar von Simkarte ,

Erinnert mich irgendwie an meine Schule... xD

Antwort
von ForenBoy, 41

Also wenn es dem Fragesteller wirklich um den als "Von-Neumann-Flaschenhals" bekannten Begriff aus dem IT-Bereich gegangen wäre, dann hätte er das auch so bezeichnen müssen, und nicht einen populär und trivial verwendeten Begriff (wenn auch mit dem Zusatz "Informatik")  zum Diskurs stellen.

Besser wäre es da, sich an geeigneterer Stelle zu informieren:

Von-Neumann-Flaschenhals

Der Von-Neumann-Flaschenhals der Von-Neumann-Architektur bezeichnet den architektonischen Sachverhalt, dass das Verbindungssystem (Daten- und Befehls-Bus) zum Engpass zwischen dem Prozessor und dem Speicher wird. Weitergehend beschreibt der Von-Neumann-Flaschenhals auch das für diesen Sachverhalt verantwortliche Konzept des „immer nur eine Sache auf einmal“ (eng. Original: word-at-a-time thinking), also den expliziten, erzwungenen Sequentialismus durch den einzigen Bus, über den alle Aktionen laufen. Der Begriff selbst, „Von-Neumann-Flaschenhals“ (eng. Von Neumann bottleneck), wurde von John W. Backus geprägt, der ihn 1977 in seinem Vortrag anlässlich der Verleihung des Turing Awards einführte:


„Sicherlich muss es auf eine weniger primitive Art möglich sein, große Änderungen auf dem Speicher durchzuführen, als riesige Mengen von Datenwörtern vor und zurück durch den Von-Neumann-Flaschenhals zu schieben. Diese Röhre bildet nicht nur einen wörtlichen Flaschenhals für den Datenverkehr eines Problems, sondern, was noch wichtiger ist, es ist ein intellektueller Flaschenhals, der uns an ein "ein Datenwort auf einmal"-Denken gebunden hat, anstatt uns zu ermutigen, in den Begriffen der größeren konzeptuellen Einheiten der vorliegenden Aufgabe zu denken. Folglich ist Programmieren im Kern das Planen und Ausarbeiten des enormen Verkehrs an Datenworten durch den Von-Neumann-Flaschenhals, und ein großer Teil dieses Verkehrs betrifft nicht die signifikanten Daten selbst, sondern wo diese zu finden sind.“


https://de.wikipedia.org/wiki/Von-Neumann-Architektur

 



Antwort
von TeeTier, 39

Ein Flaschenhals ist - wie die anderen bereits erwähnt haben - eine Engstelle oder ein Nadelöhr.

Auf das alltägliche Leben übertragen: Nehmen wir mal an, du willst Zehntausend Hamster zu leckerer Hamsterpastete verarbeiten, hast aber nur einen einzigen Mixer zur Verfügung. Dann stellt der Mixer deinen "Flaschenhals" dar, weil es ja nur an diesem Gerät liegt, dass du nicht schneller voran kommst.

Hättest du jetzt einen industriellen Kükenschredder parat, könntest du die ganzen 10000 Hamster auf einen Schlag dort reinkippen, und die Arbeit wäre binnen 10 Sekunden erledigt.

So hingegen musst du immer vier oder fünf Hamster in den Mixer stopfen, einschalten, warten, ausschalten und das Ergebnis in einen Auffangbehälter gießen ... und dann kommen die nächsten Hamster dran. Und so geht das für viele Stunden immer weiter. Zehntausend Hamster sind immerhin nicht wenig Viehzeug!

Der Mixer ist also der "Flaschenhals", der dich mit Abstand (im Verhältnis zu anderen Faktoren) an deutlich schnellerem "Arbeiten" hindert.

Merke: Wenn du größere Mengen Hamsterpastete herstellen willst, dann miete dir lieber einen Kükenschredder, anstatt deinen Küchenmixer zu verwenden!

Ich hoffe, die obige Analogie war anschaulich genug!

Schönen Tag noch! ;)

Kommentar von ForenBoy ,

soll das jetzt witzig sein oder ist das nur ein unsinniger Vergleich?, weiß eigentlich jeder, dass beim schreddern alles andere, nur keine "leckere Pastete" heraus kommen kann.

Oder benutzen Sie den Luftauslass Ihres Computers zum Haare föhnen?

Dann wäre der Lüfter des PCs nämlich der "Flaschenhals".

Kommentar von TeeTier ,

Oh man, mit dem falschen Fuß aufgestanden?!?!? Bleib mal locker! ><

Das ist kein unsinniger Vergleich. Er beschreibt nur anschaulich, was ein Flaschenhals ist. Punkt.

Im Übrigen ist ein Vergleich mit dem PC-Lüfter-Fön genauso gut, auch wenn das bestimmt nicht deine Absicht war. Der Lüfter ist hier tatsächlich der Flaschenhals! Dein Beispiel ist also auch OK!

Antwort
von TUrabbIT, 26

Der Begriff bezeichnet eine Engstelle in einer Verbindung die als kritische Stelle den Durchfluss stört. Vergleichbar einer Tür durch die eine große Menschentraube durch muss und wo es sich daher staut.

Antwort
von ForenBoy, 85

das ist kein spezifischer Begriff der Informatik.

Er wird auf vielen Gebieten als negativ besetzte Engstelle mit leistungsmindernder Wirkung verwendet, obwohl das physikalisch völliger Unsinn ist.

Weiß doch jeder, das z.B. an einer Engstelle eines Flusses sich die Strömungs-Geschwindigkeit  des Wasser durch den entstehenden Druck deutlich erhöht, das vermittelte Bild also eigentlich falsch ist.

Kommentar von Nightythehawk ,

Da es hierbei aber um einen Flaschenhals in der Informatik geht, ist das Beispiel mit dem Fluß, der bei einem Flaschenhals einen deutlich höheren Druck aufbaut, falsch.

Aber ich lasse mich gerne vom Gegenteil überzeugen wenn du mir ein Beispiel in der IT zeigst, wo durch einen Flaschenhals eine höhere Performance erreicht wird bei z.B. Hardware.

Kommentar von ForenBoy ,

Ich habe doch mit keinem Wort erwähnt, dass ein "Flaschenhals" in der IT irgendeinen Vorteil bringen könnte, sondern lediglich, dass nicht nur die Verwendung dieses "bildlich gesprochenen" Vergleichs für die IT ungeeignet, und das Bild selbst aus physikalischer Sicht auch völlig unsinnig sein kann.

Also bitte keine falschen Interpretationen meiner Kommentare.

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