内存速度VS延迟speed vs latency,为什么CAS延迟不是内存性能的衡量因素

内存(DRAM)性能完全取决于速度和延迟之间的关系。虽然两者密切相关,但它们并没有以你想象的方式联系在一起。以下是速度和延迟在技术层面的相关性 – 以及如何使用此信息来优化内存的性能。

通常我们对内存延迟的看法和理解是这样的:

许多用户认为CAS延迟是实际延迟性能的准确指标
许多用户还认为,由于CAS延迟随着速度增加而增加,因此一些速度无效 

而实际上,真实情况下内存延迟是这样的:

半导体工程师知道CAS延迟是一个不准确的性能指标
真正的延迟最好以纳秒为单位
随着速度的增加,真正的延迟会减少和/或保持大致相同,这意味着更快的速度可以提供更好的性能

而我们通常对内存延迟的认定,和真实延迟之间的差异归结为最终如何定义和测量延迟。

延迟和延迟方程的真正定义

在基本级别,延迟是指输入和执行命令之间的时间延迟。这是两者之间的差距。因为延迟是关于这个差距的,所以了解发出命令后会发生什么很重要。当存储器控制器告诉RAM访问特定位置时,数据必须在列地址选通中经过若干个时钟周期才能到达其所需位置并“完成”命令。考虑到这一点,有两个变量可以确定模块的延迟:

  • 数据必须经过的时钟周期总数(在数据表中以CAS延迟或CL测量)
  • 每个时钟周期的持续时间(以纳秒为单位)
结合这两个变量给出了延迟方程式:

真正的延迟(ns) =时钟周期时间(ns) x时钟周期数(CL)

延迟悖论

延迟经常被误解,因为在产品传单和规格比较中,它在CL中被注意到,这只是延迟等式的一半。由于CL等级仅表示时钟周期的总数,因此它们与每个时钟周期的持续时间无关,因此,不应将它们外推为延迟性能的唯一指标。

通过以纳秒为单位查看模块的延迟,您可以最好地判断一个模块实际上是否比另一个更具响应性。要计算模块的真实延迟,请将时钟周期持续时间乘以时钟周期总数。这些数字将在模块数据表的官方工程文档中注明。这是这些计算的样子。

在存储器技术的历史中,随着速度的提高,时钟周期时间缩短,随着技术的成熟,导致较低的真实延迟,即使有更多的时钟周期需要完成。更重要的是,由于速度在不断提高,真正的延迟大致保持不变,因此您可以使用更新,更快,更节能的内存来实现更高的性能。

在讨论的这一点上,我们需要注意的是,当我们说“真正的延迟保持大致相同”时,我们的意思是从DDR3-1333到DDR4-2666(现代存储器的范围),真正的延迟从13.5ns开始并返回13.5ns。虽然在这个范围内存在几个真正的延迟增加的情况,但是增益已经达到了几纳秒。在同一范围内,速度提高了1300多MT / s,有效抵消了任何跟踪延迟增益。

哪个更重要:内存的速度还是CAS延迟?

基于深入的工程分析和Crucial Performance Lab的广泛测试,这个经典问题的答案就是速度。通常,随着速度的增加,真正的延迟几乎保持不变,这意味着更快的速度可以使您获得更高的性能。真正的延迟不一定会增加,只是CAS延迟。并且CL评级是真实延迟(和内存)性能的不准确且通常是误导性的指示。

本文来自镁光内存实验室。

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