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Geschwindigkeit vs. Latenzzeit
Geschwindigkeit
vs.
Latenzzeit

Darum ist die CAS-Latenz keine zuverlässige Messgröße für die Speicherleistung

Bei der Speicherleistung (DRAM) kommt es auf das Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Latenzzeit an. Es besteht zwar ein enger Zusammenhang zwischen diesen beiden Werten, aber sie hängen nicht so zusammen, wie Sie möglicherweise denken. Hier wird erläutert, wie Geschwindigkeit und Latenzzeit auf der technischen Ebene zusammenhängen und wie Sie diese Informationen nutzen können, um Ihre Speicherleistung zu optimieren.

Die Annahme über die Latenzzeit



  • Viele Benutzer glauben, die CAS-Latenz sei ein genauer Indikator für die Latenzleistung im tatsächlichen Betrieb.
  • Außerdem glauben viele Benutzer, dass ein Teil der hinzugewonnenen Geschwindigkeit aufgehoben wird, da sich mit zunehmender Geschwindigkeit auch die CAS-Latenz verlängert.

Die Wahrheit über die Latenzzeit



  • Halbleiteringenieure wissen, dass CAS-Latenzen ein ungenauer Indikator für die Leistung sind.
  • Die wahre Latenzzeit wird am besten in Nanosekunden gemessen.
  • Die wahren Latenzzeiten verringern sich mit zunehmender Geschwindigkeit und/oder bleiben in etwa gleich, was bedeutet, dass höhere Geschwindigkeiten eine bessere Leistung bieten.

Der Unterschied zwischen der Wahrnehmung der Latenzzeit und der wahren Latenzzeit besteht im Grunde darin, wie die Latenzzeit letztendlich definiert und gemessen wird.


Die wahre Definition von Latenzzeit und die Latenzgleichung

Auf einer grundsätzlichen Ebene bezeichnet „Latenzzeit“ die Zeitverzögerung zwischen der Eingabe und der Ausführung eines Befehls. Sie ist der Abstand zwischen diesen beiden Punkten. Da dieser Abstand bei der Latenzzeit im Mittelpunkt steht, ist es wichtig zu verstehen, was geschieht, nachdem ein Befehl ausgegeben wurde. Wenn der Speichercontroller dem RAM den Befehl gibt, auf einen bestimmten Speicherort zuzugreifen, durchlaufen die Daten eine bestimmte Anzahl von Taktzyklen im Column Address Strobe, um an den gewünschten Speicherort zu gelangen und den Befehl „vollständig“ auszuführen. Vor diesem Hintergrund stehen uns zwei Variablen zur Verfügung, um die Latenzzeit eines Moduls festzustellen:

  • Die Gesamtanzahl der Taktzyklen, die die Daten durchlaufen müssen (in Datenblättern gemessen als CAS-Latenz bzw. CL)
  • Die Dauer der einzelnen Taktzyklen (gemessen in Nanosekunden)
Die Kombination dieser beiden Variablen ergibt die Latenzgleichung:


Wahre Latenzzeit (ns) = Taktzykluszeit (ns) x Anzahl der Taktzyklen (CL)


Das Latenz-Paradox

Die Latenzzeit wird häufig missverstanden, da sie in Produktbroschüren und Vergleichen technischer Daten in CL angegeben wird. Das ist jedoch lediglich die Hälfte der Latenzformel. Da CL-Angaben nur die Gesamtzahl der Taktzyklen anzeigen, machen sie keinerlei Angaben zur Dauer der einzelnen Taktzyklen und sollten daher nicht als einziger Indikator für die Latenzleistung extrapoliert werden.

Wenn Sie sich die Latenzzeit eines Moduls in Nanosekunden anschauen, können Sie am besten beurteilen, ob ein Modul tatsächlich schneller reagiert als ein anderes. Um die wahre Latenzzeit eines Moduls zu berechnen, multiplizieren Sie die Dauer der Taktzyklen mit der Gesamtanzahl der Taktzyklen. Diese Zahlen werden in die offizielle technische Dokumentation im Datenblatt eines Moduls aufgenommen. So sehen diese Berechnungen aus.

Im Laufe der Entwicklung der Speichertechnologie hat sich die Geschwindigkeit erhöht, während sich die Taktzykluszeiten verkürzt haben. Das hat, im Zuge der Entwicklung der Technologie, zu kürzeren wahren Latenzzeiten geführt, auch wenn immer mehr Taktzyklen durchlaufen werden. Und da die Geschwindigkeit sich erhöht, während die wahren Latenzzeiten in etwa gleich bleiben, können Sie mit neuerem, schnellerem und energieeffizienterem Speicher außerdem mehr Leistung erzielen.

An diesem Punkt in der Diskussion müssen wir feststellen, dass wir, wenn wir sagen „die wahren Latenzzeiten bleiben in etwa gleich“ meinen, dass die wahren Latenzzeiten vom DDR3-1333 bis zum DDR4-2666 (die Spanne des modernen Speichers) bei 13,5 ns begannen und dann wieder zu 13,5 ns zurückkehrten. Auch wenn es innerhalb dieser Spanne mehrmals vorgekommen ist, dass die Latenzzeiten sich verlängert haben, handelte es sich bei dieser Zunahme um Bruchteile von Nanosekunden. Innerhalb derselben Spanne sind die Geschwindigkeiten um mehr als 1.300 MT/s gestiegen und haben damit effektiv die geringfügigen Zunahmen bei der Latenzzeit wieder aufgehoben.

Was ist wichtiger: Geschwindigkeit oder Latenzzeit?

Basierend auf eingehenden technischen Analysen und umfassenden Tests im Leistungslabor von Crucial, lautet die Antwort auf diese klassische Frage Geschwindigkeit. Im Allgemeinen ist die wahre Latenzzeit in etwa gleich geblieben, während sich die Geschwindigkeit erhöht hat. Das bedeutet, dass Sie dank höherer Geschwindigkeiten eine bessere Leistung erreichen können. Die wahren Latenzzeiten sind nicht notwendigerweise länger geworden, sondern lediglich die CAS-Latenzen. Außerdem sind CL-Angaben ein ungenauer und häufig irreführender Indikator für die wahre Latenzleistung (und Speicherleistung).

Geschwindigkeit

Optimieren Sie Ihr System, indem Sie so viel Speicher wie möglich installieren, die neueste Speichertechnologie verwenden und Module mit einer so hohen Geschwindigkeit auswählen, wie sie kostengünstig und/oder für die von Ihnen verwendeten Anwendungen relevant ist.

Darum ist die Geschwindigkeit wichtiger als die Latenzzeit
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