Tại sao độ trễ CAS không phải là thước đo chính xác hiệu suất của bộ nhớ ?

Hiệu suất bộ nhớ (DRAM) là tất cả về mối quan hệ giữa xung nhịp và độ trễ (lacenty). Mặc dù cả hai có liên quan chặt chẽ với nhau, nhưng chúng không được kết nối theo cách mà người dùng có thể nghĩ. Đây là thông tin mà xung nhịp và độ trễ có liên quan ở cấp độ kỹ thuật - và cách người dùng có thể sử dụng thông tin này để tối ưu hóa hiệu suất bộ nhớ của mình.

Nhận thức về độ trễ

• Nhiều người dùng tin rằng độ trễ CAS của bộ nhớ là một chỉ số chính xác mang lại hiệu suất của độ trễ trong ứng dụng thực tế.
• Nhiều người dùng cũng tin rằng vì độ trễ CAS tăng nên vì thế tốc độ cũng sẽ không tăng dần đều.

Sự thật về độ trễ

• Ngược lại, các kỹ sư bán dẫn họ hiểu rằng độ trễ CAS là một chỉ số không phản ánh chính xác hiệu suất.
• Độ trễ thực được đo tốt nhất tính bằng nano giây
• Khi tốc độ tăng ( xung nhịp ), độ trễ thực sự giảm và / hoặc vẫn giữ nguyên, có nghĩa là tốc độ nhanh ( xung nhịp ) hơn mang lại hiệu suất tốt hơn.

Sự khác biệt giữa nhận thức về độ trễ ( lacenty ) và độ trễ thực sự ( true lacenty) phụ thuộc vào mức độ trễ được xác định ở phép đo lường cuối cùng.

Định nghĩa đúng về độ trễ và phương trình độ trễ

Ở mức cơ bản, độ trễ đề cập đến độ trễ giữa thời than khi lệnh được nhập và được thực thi. Vì độ trễ là tất cả về khoảng thời gian này, điều quan trọng là phải hiểu điều gì xảy ra sau khi lệnh được đưa ra. Khi bộ điều khiển bộ nhớ yêu cầu RAM truy cập vào một vị trí cụ thể, dữ liệu phải trải qua một số chu kỳ xung nhịp trong Column Address Strobe để đến vị trí mong muốn của nó và hoàn thành lệnh. Với ý nghĩ này, có hai biến xác định độ trễ của mô-đun:

• Tổng số chu kỳ xung nhịp mà dữ liệu phải trải qua (được đo bằng Độ trễ CAS hoặc CL, trên các bảng dữ liệu)
• Thời lượng của mỗi chu kỳ xung nhịp (tính bằng nano giây)

Kết hợp hai biến này cho chúng ta phương trình độ trễ:
độ trễ thực ( ns ) = thời gian chu kỳ xung nhịp ( ns ) x số chu kỳ xung nhịp ( CL )

Nghịch lý độ trễ

Độ trễ thường bị hiểu nhầm bởi vì trên các tờ rơi sản phẩm và so sánh thông số kỹ thuật, nó được ghi chú trong CL, chỉ bằng một nửa phương trình độ trễ. Vì xếp hạng CL chỉ cho biết tổng số chu kỳ xung nhịp, nên chúng không liên quan gì đến thời lượng của mỗi chu kỳ xung nhịp, do đó, chúng không nên được ngoại suy như là chỉ số duy nhất về hiệu suất trễ.

Bằng cách xem xét độ trễ của mô-đun về mặt nano giây, người dùng có thể đánh giá tốt nhất nếu trên thực tế, một mô-đun có phản ứng nhanh hơn mô-đun khác. Để tính độ trễ thực sự của mô-đun, nhân thời lượng chu kỳ xung nhịp với tổng số chu kỳ xung nhịp. Những con số này sẽ được ghi chú trong tài liệu kỹ thuật chính thức trên bảng dữ liệu của mô-đun. Hãy xem xét bên dưới:


Trong lịch sử công nghệ bộ nhớ, khi xung nhịp tăng, thời gian chu kỳ xung nhịp giảm, dẫn đến độ trễ thực sự thấp hơn khi công nghệ đã hoàn thiện, mặc dù có nhiều chu kỳ xung nhịp hơn để hoàn thành. Hơn thế nữa, vì xung nhịp đang tăng lên và độ trễ thực sự vẫn gần như nhau, người dùng có thể đạt được mức hiệu suất cao hơn bằng cách sử dụng bộ nhớ mới hơn, nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Tại thời điểm này trong cuộc thảo luận, chúng ta cần lưu ý rằng khi chúng ta nói độ trễ thực sự  vẫn gần như nhau, thì có nghĩa là từ DDR3-1333 đến DDR4-2666 (khoảng xung nhịp của bộ nhớ hiện đại), độ trễ thực sự bắt đầu từ 13,5ns và trở về 13,5ns. Mặc dù có một số trường hợp trong phạm vi này khi độ trễ thực sự tăng lên, mức tăng đã đạt được bằng phân số của một nano giây. Trong cùng khoảng này, tốc độ đã tăng hơn 1.300 MT / giây, bù lại hiệu quả của bất kỳ mức tăng độ trễ theo dõi nào. Tối ưu hóa hệ thống của chúng ta bằng cách cài đặt càng nhiều bộ nhớ càng tốt, sử dụng công nghệ bộ nhớ mới nhất và chọn các mô-đun với xung nhịp càng hiệu quả và / hoặc phù hợp với các ứng dụng đang sử dụng.