非ノイマン型コンピュータ

非ノイマン型コンピュータとは、文字通り、ノイマン型でない、コンピュータシステムのことです。
つまり、ノイマン型とは、異なる動作原理で計算機が行われている計算機システム全てのの総称なわけです。
一般に、非○○というのは、ようするに、「○○でない」ものを指す言葉ですが、例えば、非人といえば、人間でない、といった形で、かなり否定的な意味で用いられることが多いようです(例えば、「平家にあらずば、人にあらず」など.. )。
「非ノイマン型」という言葉も、裏を返せば、如何に世の中のほとんどが「ノイマン型」の計算機ばかりであるかを如実に表している表現だと言えます。
つまり、言うならば、「ノイマン型であらずんば、計算機にあらず」というのが現在の状況だということです。

ノイマンボトルネック

こんなに、流行るほど、ノイマン型計算機システムが利用されるには、それなりの理由があるはずです。つまり、何らかの利点があるからこそ、利用されているはずです。
その理由は、厳密には言いきれないのですが、恐らく、ノイマン型計算機システムの動作原理である「一度に一つずつの命令を順に実行する」ことにあると思われています。
「一度に一つのことをしない」、なんと、簡単かつ明快な原理でしょう。おそらく、その分、実現も容易でしょうし、理解もし易いと思われます。これなら流行るのも理解できそうではないでしょうか。
もともと、ノイマン型計算機システムの動作原理は、チューリングが、自分の研究の都合が良いように、計算機の原理を単純化したことにあるわけですから、その分、単純で明快なのもうなずける話だと思われます。
では、なぜ、これで満足しないのでしょうか ? 今、あるものが十分に便利で実用的であれば、新しいものなど考える必要はないはずです。すでに、我々は、ノイマン型計算機を手にしています。そして、それは十分に利用可能で、いま、人間社会は、この計算機なしでは、済まされない状況になっています。
実は、その答えは、その「一度に一つのことしかしない」という原理にあります。つまり、「一度に一つのことしかしない」ように作られた計算機は「一つに一つのことしか *できない*」のです。
この性質を「ノイマンボトルネック」と呼んでいます。ボトルネックというのは、ようするに、ビンの口の部分の狭くなった所を指す言葉で、ちょうど、コップを逆さにすると、内容が全部一度に出るのに対し、ビンの場合は、逆さにしても、このボトルネックが原因となって、一度にはでてきません。
中身が漏れないという意味では、このボトルネックは、良い性質のように、思われますが、計算機システムの場合は、逆で、本来なら、「一度に計算できることがたくさんあり、同時にできるはずなのに、それができない」という欠点になります。
同時にできることを、同時にするのと、順番にするのでは、当然のことながら同時にできた方が速いに決まっています。「ノイマンボトルネック」を持つということは、要するに、高速化が難しいということを意味するわけです。
つまり、「ノイマン型計算機」は、その原理からいって、「ノイマンボトルネック」を潜在的に抱えており、その結果として、その「ノイマンボトルネック」により計算が速くできないということになります。

非ノイマン型コンピュータの意義

計算機は、速ければ速いほど良いに決まっています。その目的には、ノイマン型コンピュータの抱えるノイマンボトルネックは大きな障害になっていると考えて良いでしょう。
ここにきて、非ノイマン型コンピュータは、決して、否定的な表現ではないことがわかったかと思います。
つまり、非ノイマン型コンピュータとは、いわば、「ノイマンボトルネックを持たないコンピュータ」といえるでしょう ( 二重否定なわけですね.. )。
実際に、データフロー計算機システムでは、一度に複数の計算が同時に行われていることが解るかと思います(実際に触ってみて、実感してくださいね..)。
その意味では、次世代の計算機を占うシステムといえるでしょう。
もちろん、データフローを始めとした非ノイマン型計算機しすてむにも大きな欠点があります。それは、端的にいえば、解り難いの一言に尽きると思います。
そこで、様々な研究が行われているわけです。
今回のデータフローコンピュータエミュレータでは、そんな計算機原理を直感的に解りやすく表現してみようという試みの一つです。
ぜひ、試みてあげてください。