2001 년부터 2019 년까지 DDR 메모리 개발부터 DDR, DDR2, DDR3 및 DDR4의 4 대 주요 사양 시대를 거쳤습니다 (DDR5도 현재 사용 가능). 메모리의 작동 주파수도 DDR 시대의 266MHz에서 오늘날 3200MHz로 진화했습니다. 이 주파수는 운영 체제에서 속도, 메모리 용어의 등가 주파수 또는 단순히 주파수라고합니다. 빈도가 높을수록 초당 메모리 IO의 처리량이 증가합니다. 그러나 실제로 메모리의 가장 기본적인 주파수는 코어 주파수라고하며 실제 메모리 회로가 작동 할 때 발진 주파수입니다. 이는 메모리 작업의 기초이며 메모리의 IO 대기 시간에 큰 영향을 미칩니다. 오늘 여러분 께 또 다른면을 공개하고 싶은데요, 사실 코어 주파수라고 불리는이 동동은 지난 18 년 동안 기본적으로 큰 진전이 없었습니다.
메모리 속도
Linux에서 컴퓨터의 메모리 속도를 볼 수 있습니다.
# dmidecode | grep -P -A16 "메모리 장치"메모리 장치 어레이 핸들 : 0x0009 오류 정보 핸들 : 제공되지 않음 전체 너비 : 72 비트 데이터 너비 : 64 비트 크기 : 8192MB 폼 팩터 : DIMMSet : 없음 로케이터 : DIMM02 뱅크 로케이터 : BANK02 유형 : 기타 유형 세부 정보 : 알 수 없음 속도 : 1067MHz 제조업체 : MicronSerial 번호 : 65ED91DC 자산 태그 : 알 수 없음 부품 번호 : 36KSF1G72PZ-1G4M1 ......
위의 명령어는 각 슬롯의 물리적 메모리 장치의 상태를 볼 수 있는데, 결과가 너무 길기 때문에 메모리 중 하나의 정보 만 추출하여 나열했습니다. 우리 개발자에게는 두 가지 데이터가 더 중요합니다.
속도 : 1067MHz : 초당 메모리 데이터를 전송할 수있는 속도,
데이터 폭 : 64 비트 : 한 번의 메모리 작업 전송의 데이터 폭
내 컴퓨터의 모든 메모리 스틱의 속도는 1067입니다 (내 테스트 컴퓨터는 온라인 보증에서 제외 된 컴퓨터이므로 조금 더 오래되었습니다). 데이터 대역폭은 데이터 너비와 속도를 곱하여 얻습니다. 아래 그림과 같이 역사의 여러 단계에서 메모리의 속도와 대역폭을 요약했습니다.
그림 1 각 세대의 메모리 주파수
메모리 코어 주파수의 비밀
Linux를 통해 우리는 데이터 전송 빈도 인 메모리 속도 만 보았습니다. 이 주파수는 데이터 속도 또는 동등한 주파수라고도합니다. 다양한 판매자는 또한 메모리 판매 페이지에서이 빈도를 특히 분명한 위치에 표시하여 소비자에게 메모리가 얼마나 빠르고 빠른지 상기시킵니다. 그러나 사실, 메모리 모듈의 기술적 파라미터 측면에서 가장 중요한 주파수, 즉 메모리 회로의 발진 주파수이자 모든 메모리 작업의 초석 인 코어 주파수가 있습니다.
각 세대의 메모리에 대한보다 포괄적이고 상세한 데이터를 살펴 보겠습니다.
그림 2 각 세대 메모리의 핵심 주파수 및 기술 개선 방법
SDR 시대부터 현재 주류까지 DDR4 메모리의 주파수 테이블 비교를 요약했습니다. 코어 주파수가 수년 동안 크게 개선되지 않았 음을 알 수 있는데, 이는 물리적 물질의 한계에 의해 제한되며 메모리의 코어 주파수는 133MHz에서 200MHz 사이를 맴돌고 있습니다. 우리가 본 메모리 속도는이 코어 주파수를 기반으로하며 다양한 기술적 수단으로 증폭되었습니다. 메모리가 점점 빨라지고 있다고 느끼는 이유는 증폭 기술이 지속적으로 향상되고 있기 때문입니다.
SDR 시대 : 가장 오래된 SDR (Single Data Rate SDRAM) 시대에는 클럭 펄스가 펄스의 위쪽 가장자리에서만 데이터를 전송할 수 있으므로 단일 데이터 속도 메모리라고도합니다. 이 기간 동안 메모리를 향상시키는 방법은 메모리 회로의 코어 주파수를 높이는 것입니다.
DDR 시대 :하지만 메모리 제조업체들은 코어 주파수를 200MHz로 높이면 매우 어려울 것임을 알게됩니다. 따라서 회로 클럭 사이클에서 2 비트가 프리 페치되고 출력시 상승 기간과 하강 기간에 데이터가 한 번 전송됩니다. 따라서 코어 주파수가 동일하게 유지되면 속도 (등가 주파수)가 두 배가됩니다.
DDR2 시대 : 데이터는 상단과 하단 가장자리에서도 한 번 전송되지만 Prefech는 4로 증가하고 4 비트는 회로주기 당 한 번 읽습니다. 따라서 DDR2의 속도 (등가 주파수)는 코어 주파수의 4 배에 도달합니다.
DDR3 시대 : 데이터는 상하단에서도 한 번 전송되어 Prefect를 8로 더욱 향상시킵니다. 따라서 DDR3의 등가 주파수는 코어 주파수의 8 배에 도달 할 수 있습니다.
DDR4 시대 : 현재 프리 페치의 개선이 매우 어려우므로 DDR3처럼 프리 페치는 여전히 8입니다. 메모리 제조업체는 다른 접근 방식을 취하고 Bank Group 설계를 제안했습니다. 각 뱅크 그룹이 독립적 인 시작 작업 읽기, 쓰기 및 기타 동작 특성을 갖도록합니다. 따라서 등가 주파수는 코어 주파수의 16 배까지 증가 할 수 있습니다.
클럭 주파수라고도하는 IO 주파수라는 또 다른 메모리 개념이 있습니다. DDR 메모리의 속도 주파수를 2로 나누는 것으로 간단히 이해하면 메모리의 IO 주파수입니다. 작동하려면 CPU의 외부 주파수와 일치해야합니다. 예를 들어 DDR3의 경우 메모리의 코어 주파수가 133Mhz이고 CPU FSB가 533MHz 인 경우 IO 주파수는 533Mhz입니다. 데이터 전송은 1066MHz 인 상단 및 하단 에지를 전송할 수 있기 때문에 코어 주파수의 8 배입니다.
리눅스에서 코어 주파수와 IO 주파수를 확인하는 명령을 찾으려고했지만 찾지 못해 판매중인 다양한 메모리 스틱에서 거의 언급하지 않는 것 같습니다. 그러나 우리는 일반 사용자가 아니라 IT 실무자입니다. 따라서 모든 사람이이 원리를 이해하는 것이 필요하다고 생각합니다. (사실이 두 주파수는 나중에 논의되는 메모리의 지연 매개 변수에 영향을 미치며 지연 매개 변수는 메모리의 실제 성능을 결정합니다)
한마디로 메모리의 실제 작동 주파수는 코어 주파수이며 클럭 주파수와 데이터 주파수는 모두 코어 주파수를 기반으로 기술적 인 수단으로 증폭됩니다. 새로운 메모리 일수록 더 많은 배율이 적용됩니다. 그러나 실제로 이러한 증폭 방법에는 몇 가지 제한이 있습니다. 예를 들어, 메모리 데이터 스토리지는 연속적이지 않습니다. 현재 DDR2, DDR3 데이터 프리 페치는 도움이되지 않습니다. 예를 들어, 프로세스 데이터는 뱅크 그룹에 저장되고 프로세스 메모리 IO는 DDR4 제조업체가 광고하는 속도에 도달하지 않습니다.
메모리 대기 시간
빈도 외에도 메모리에 대한 몇 가지 중요한 매개 변수가 있지만 Linux에서 볼 수있는 명령도 없습니다. 메모리 판매 페이지에서 이러한 매개 변수를 찾는 것은 특히 쉽지 않습니다.
모든 메모리 모듈에는 CL-tRCD-tRP-tRAS의 네 가지 매개 변수가 있습니다. 이 중 가장 중요한 것은 CL-tRCD-tRP의 세 가지 매개 변수입니다. 조금만 작업하면 판매중인 모든 메모리에서이 세 가지 값을 찾을 수 있습니다. 예를 들어, 클래식 DDR3-1066, DDR3-1333 및 DDR3-1600의 CL 값은 각각 7-7-7, 8-8-8 및 9-9-9입니다. 현재 인기있는 데스크탑 메모리 인 Kingston (Kingston) DDR4 2400 8G 인 JD.com에서 타이밍은 17-17-17입니다.
네 번째 매개 변수는 때때로 생략됩니다. 두 가지 이유가 있습니다 첫째 : 오늘날 개발자는 메모리를 직접 다룰 필요가 없으며 운영 체제가 메모리 친화적이며이 오버 헤드는 거의 발생하지 않습니다. 둘째,이 오버 헤드의 값은 다른 값보다 훨씬 큽니다. 더 많은 메모리를 판매하기 위해 상인들은 단순히 그것에 대해 이야기하지 않았습니다.
좋아요, 여기에 문제가 있습니다. 왜 더 많은 메모리가 향상되고 지연 기간이 길어 집니까?
이는 지연 시간을 메모리 속도로 나누어 지연 기간을 계산하기 때문입니다. 이것은 실제로 전혀 과학적이지 않으며 가장 과학적인 방법은 평가를 위해 지연 시간을 사용하는 것입니다. 지연 시간은 메모리의 코어 주파수에 의해 크게 제한됩니다 . 최근에는 코어 주파수가 기본적으로 개선되지 않았기 때문에 지연 시간이 크게 줄어들지 않을 것입니다. 주파수 데이터를보기 좋게 만들기 위해 메모리 제조업체는 더 많은 메모리를 판매 할 수 있으므로 속도를 주 주기로 사용해야합니다. 결과적으로이 사이클을 사용하자마자 지연 사이클이 점점 커지는 것 같습니다.
오늘은 모든 사람들이 이것을 이해하도록 할 것이며, 나중에 실험을 통해 여러분이 기억의 실제 지연을 이해할 수 있도록 할 것입니다.