CAS 레이텐시

CAS latency

Column Address Strobe(CAS; 컬럼주소 스트로브) 지연은 READ 명령과 데이터를 사용할 [1][2]수 있는 순간 사이의 클럭사이클 지연입니다비동기 DRAM 에서는, 간격은 나노초(절대 시간)[3]로 지정됩니다.동기 DRAM 에서는, 이 간격은 클럭 사이클로 지정됩니다.지연은 절대시간이 아닌 클럭틱 수에 따라 달라지기 때문에 클럭환율이 다른 경우 SDRAM 모듈이 CAS 이벤트에 응답하는 실제 시간은 같은 모듈의 사용 상황에 따라 다를 수 있습니다.

RAM 동작 배경

상세정보 : DRAM © 동작원리

다이내믹 RAM은 직사각형 배열로 배치된다.각 행은 가로줄로 선택됩니다.특정 행을 따라 논리적으로 높은 신호를 전송하면 해당 행에 있는 MOSFET가 활성화되어 각 스토리지 캐패시터가 대응하는 수직 비트선에 연결됩니다.각 비트선은 스토리지 캐패시터에 의해 발생하는 작은 전압변화를 증폭하는 센스앰프에 접속된다.이 증폭된 신호는 DRAM 칩에서 출력되며 행을 새로 고치기 위해 비트선으로 구동됩니다.

액티브한 워드선이 없는 경우 어레이는 아이돌 상태이며 비트선은 하이와 로우 사이의 중간 전압으로 프리차지[4] 상태로 유지됩니다.이 불확정 신호는 행이 활성화되면 저장 캐패시터에 의해 하이 또는 로우로 편향됩니다.

메모리에 액세스하려면 먼저 행을 선택하고 감지 증폭기에 로드해야 합니다.그러면 이 행이 활성화되고 읽기 또는 쓰기를 위해 열에 액세스할 수 있습니다.

CAS 지연은 컬럼주소와 컬럼주소 스트로브 신호가 메모리모듈에 제시되는 시간과 대응하는 데이터가 메모리모듈에 의해 이용 가능하게 되는 시간 사이의 지연입니다.원하는 행이 이미 활성화되어 있어야 합니다. 활성화되지 않은 경우 추가 시간이 필요합니다.

예를 들어 일반적인 1GiB SDRAM 메모리모듈에는 각각 128MiB의 스토리지 공간을 제공하는8개의 개별 1기가비트 DRAM 칩이 포함되어 있을 수 있습니다.각 칩은 내부적으로 2=128 Mibit의27 8개의 뱅크로 분할되며, 각 뱅크는 별도의 DRAM 어레이를 구성합니다.각 뱅크에는 각각 2=8192비트의13 2=16384 행이 포함되어14 있습니다.3비트 뱅크 번호, 14비트 행 주소 및 13비트 컬럼 [citation needed]주소를 입력하여 메모리 1바이트(각 칩에서 총 64비트)에 액세스합니다.

메모리 액세스 속도에 미치는 영향

비동기 DRAM에서는 클럭이 아닌 설정된 타이밍에 따라 메모리 버스상의 메모리컨트롤러에 의해 메모리가 액세스 되어 시스템버스와는 분리되었습니다.[3]단, 동기 DRAM에는 클럭환율에 따라 CAS 지연이 있습니다.따라서 SDRAM 메모리 모듈의 CAS 지연은 절대시간이 [citation needed]아닌 클럭틱으로 지정된다.

메모리 모듈에는 여러 개의 내부 뱅크가 있어 액세스 지연 중에 다른 뱅크의 데이터를 출력할 수 있기 때문에 파이프라이닝을 통해 CAS 지연에 관계없이 출력 핀을 100% 비지 상태로 유지할 수 있습니다.최대 도달 가능한 대역폭은 클럭 속도만으로 결정됩니다.안타깝게도 이 최대 대역폭은 읽을 데이터의 주소를 미리 충분히 알고 있는 경우에만 얻을 수 있습니다.접근하는 데이터의 주소를 예측할 수 없는 경우 파이프라인이 정지하여 대역폭이 손실될 수 있습니다.완전히 불명확한 메모리액세스(AKA 랜덤액세스)의 경우, 관련 지연은 열려 있는 행을 닫는 시간과 원하는 행을 여는 시간, 그 후에 CAS 지연이 데이터를 읽는 시간입니다.그러나 공간적 인접성 때문에 동일한 행에서 여러 단어에 액세스하는 것이 일반적입니다.이 경우 경과시간은 CAS 지연만으로 결정됩니다.

최신 DRAM 모듈의 CAS 지연은 시간이 아닌 클럭틱으로 지정되기 때문에 다른 클럭 속도에서의 지연을 비교할 때는 지연을 절대 시간으로 변환해야 합니다.클럭이 빠를수록 CAS 지연이 클수록 시간이 짧아질 수 있습니다.마찬가지로 언더클럭되어 있는 메모리모듈에서도 같은 CAS 지연시간을 [citation needed]유지하기 위해 CAS 지연사이클 카운트를 줄일 수 있습니다.

Double Data Rate(DDR; 더블 데이터 레이트) RAM은 클럭사이클마다 2개의 전송을 실행합니다.보통 이 전송 레이트로 설명됩니다.CAS 지연은 (클럭의 상승 에지 및 하강 에지 모두에서 발생하는) 전송이 아닌 클럭사이클로 지정되기 때문에 CAS 지연 [citation needed]시간 계산에 사용되는 것이 클럭레이트(전송 레이트의 절반)인지 확인하는 것이 중요합니다.

또 다른 복잡한 요인은 버스트 전송의 사용입니다.최신 마이크로프로세서의 캐시라인 사이즈는 64바이트이며 64비트 폭(8바이트) 메모리에서8개의 전송이 필요합니다.CAS 레이텐시는 메모리의 첫 번째 워드를 전송하는 시간만을 정확하게 측정할 수 있습니다.또, 8 워드를 모두 전송하는 시간도 데이터 전송 레이트에 의해서 다릅니다.다행히 프로세서는 보통 8개의 워드를 모두 기다릴 필요가 없습니다.버스트는 보통 크리티컬 워드의 첫 번째 순서로 전송되며 첫 번째 크리티컬 워드는 마이크로프로세서에서 즉시 사용할 수 있습니다.

다음 표에서는 데이터 레이트는 백만 전송(메가트랜스포트라고도 함)/초(MT/s) 단위로 지정되며 클럭 레이트는 MHz, 백만 사이클/초 단위로 지정됩니다.

메모리 타이밍 예시

메모리 타이밍의 예(CAS [citation needed][original research?]레이텐시만
시대 유형 데이터 레이트 전송[a] 시간 명령어[b] 레이트 사이클[c] 타임 CAS 레이텐시 첫[d] 번째 단어 네[d] 번째 단어 여덟[d] 번째 단어
SDRAM PC100 100 MT/s 10.000 ns 100 MHz 10.000 ns 2 20.00 ns 50.00 ns 90.00 ns
PC133 133 MT/s 7.500 ns 133 MHz 7.500 ns 3 22.50 ns 45.00 ns 75.00 ns
DDR SDRAM DDR-333 333 MT/s 3.000 ns 166 MHz 6.000 ns 2.5 15.00 ns 24.00 ns 36.00 ns
DDR-400 400 MT/s 2.500 ns 200MHz 5.000 ns 3 15.00 ns 22.50 ns 32.50 ns
2.5 12.50 ns 20.00 ns 30.00 ns
2 10.00 ns 17.50 ns 27.50 ns
DDR2 SDRAM DDR2-400 400 MT/s 2.500 ns 200MHz 5.000 ns 4 20.00 ns 27.50 ns 37.50 ns
3 15.00 ns 22.50 ns 32.50 ns
DDR2-533 533 MT/s 1.875 ns 266 MHz 3.750 ns 4 15.00 ns 20.63 ns 28.13 ns
3 11.25 ns 16.88 ns 24.38 ns
DDR2-667 667 MT/s 1.500 ns 333MHz 3.000 ns 5 15.00 ns 19.50 ns 25.50 ns
4 12.00 ns 16.50 ns 22.50 ns
DDR2-800 800 MT/s 1.250 ns 400MHz 2.500 ns 6 15.00 ns 18.75 ns 23.75 ns
5 12.50 ns 16.25 ns 21.25 ns
4.5 11.25 ns 15.00 ns 20.00 ns
4 10.00 ns 13.75 ns 18.75 ns
DDR2-1066 1,066 MT/s 0.938 ns 533MHz 1.875 ns 7 13.13 ns 15.94 ns 19.69 ns
6 11.25 ns 14.06 ns 17.81 ns
5 9.38 ns 12.19 ns 15.94 ns
4.5 8.44 ns 11.25 ns 15.00 ns
4 7.50 ns 10.31 ns 14.06 ns
DDR3 SDRAM DDR3-1066 1,066 MT/s 0.938 ns 533MHz 1.875 ns 7 13.13 ns 15.94 ns 19.69 ns
DDR3-1333 1333 MT/s 0.750 ns 666MHz 1.500 ns 9 13.50 ns 15.75 ns 18.75 ns
7 10.50 ns 12.75 ns 15.75 ns
6 9.00 ns 11.25 ns 14.25 ns
DDR3-1375 1375 MT/s 0.727 ns 687MHz 1.455 ns 5 7.27 ns 9.45 ns 12.36 ns
DDR3-1600 1600 MT/s 0.625 ns 800MHz 1.250 ns 11 13.75 ns 15.63 ns 18.13 ns
10 12.50 ns 14.38 ns 16.88 ns
9 11.25 ns 13.13 ns 15.63 ns
8 10.00 ns 11.88 ns 14.38 ns
7 8.75 ns 10.63 ns 13.13 ns
6 7.50 ns 9.38 ns 11.88 ns
DDR3-1866 1866 MT/s 0.536 ns 933MHz 1.071 ns 10 10.71 ns 12.32 ns 14.46 ns
9 9.64 ns 11.25 ns 13.39 ns
8 8.57 ns 10.18 ns 12.32 ns
DDR3-2000 2000 MT/s 0.500 ns 1000MHz 1.000 ns 9 9.00 ns 10.50 ns 12.50 ns
DDR3-2133 2133 MT/s 0.469 ns 1066MHz 0.938 ns 12 11.25 ns 12.66 ns 14.53 ns
11 10.31 ns 11.72 ns 13.59 ns
10 9.38 ns 10.78 ns 12.66 ns
9 8.44 ns 9.84 ns 11.72 ns
8 7.50 ns 8.91 ns 10.78 ns
7 6.56 ns 7.97 ns 9.84 ns
DDR3-2200 2,200 MT/s 0.455 ns 1100MHz 0.909 ns 7 6.36 ns 7.73 ns 9.55 ns
DDR3-2400 2400 MT/s 0.417 ns 1200MHz 0.833 ns 13 10.83 ns 12.08 ns 13.75 ns
12 10.00 ns 11.25 ns 12.92 ns
11 9.17 ns 10.42 ns 12.08 ns
10 8.33 ns 9.58 ns 11.25 ns
9 7.50 ns 8.75 ns 10.42 ns
DDR3-2600 2600 MT/s 0.385 ns 1300MHz 0.769 ns 11 8.46 ns 9.62 ns 11.15 ns
DDR3-2666 2666 MT/s 0.375 ns 1333MHz 0.750 ns 15 11.25 ns 12.38 ns 13.88 ns
13 9.75 ns 10.88 ns 12.38 ns
12 9.00 ns 10.13 ns 11.63 ns
11 8.25 ns 9.38 ns 10.88 ns
DDR3-2800 2800 MT/s 0.357 ns 1400MHz 0.714 ns 16 11.43 ns 12.50 ns 13.93 ns
12 8.57 ns 9.64 ns 11.07 ns
11 7.86 ns 8.93 ns 10.36 ns
DDR3-2933 2933 MT/s 0.341 ns 1466MHz 0.682 ns 12 8.18 ns 9.20 ns 10.57 ns
DDR3-3000 3000 MT/s 0.333 ns 1500MHz 0.667 ns 12 8.00 ns 9.00 ns 10.33 ns
DDR3-3100 3100 MT/s 0.323 ns 1550MHz 0.645 ns 12 7.74 ns 8.71 ns 10.00 ns
DDR3-3200 3200 MT/s 0.313 ns 1600MHz 0.625 ns 16 10.00 ns 10.94 ns 12.19 ns
DDR3-3300 3300 MT/s 0.16 ns 1650 MHz 0.606 ns 16 9.70 ns 10.61 ns 11.82 ns
DDR4 SDRAM
DDR4-1600 1600 MT/s 0.625 ns 800MHz 1.250 ns 12 15.00 ns 16.88 ns 19.38 ns
11 13.75 ns 15.63 ns 18.13 ns
10 12.50 ns 14.38 ns 16.88 ns
DDR4-1866 1866 MT/s 0.536 ns 933MHz 1.071 ns 14 15.00 ns 16.61 ns 18.75 ns
13 13.93 ns 15.54 ns 17.68 ns
12 12.86 ns 14.46 ns 16.61 ns
DDR4-2133 2133 MT/s 0.469 ns 1066MHz 0.938 ns 16 15.00 ns 16.41 ns 18.28 ns
15 14.06 ns 15.47 ns 17.34 ns
14 13.13 ns 14.53 ns 16.41 ns
DDR4-2400 2400 MT/s 0.417 ns 1200MHz 0.833 ns 17 14.17 ns 15.42 ns 17.08 ns
16 13.33 ns 14.58 ns 16.25 ns
15 12.50 ns 13.75 ns 15.42 ns
DDR4-2666 2666 MT/s 0.375 ns 1333MHz 0.750 ns 17 12.75 ns 13.88 ns 15.38 ns
16 12.00 ns 13.13 ns 14.63 ns
15 11.25 ns 12.38 ns 13.88 ns
13 9.75 ns 10.88 ns 12.38 ns
12 9.00 ns 10.13 ns 11.63 ns
DDR4-2800 2800 MT/s 0.357 ns 1400MHz 0.714 ns 17 12.14 ns 13.21 ns 14.64 ns
16 11.43 ns 12.50 ns 13.93 ns
15 10.71 ns 11.79 ns 13.21 ns
14 10.00 ns 11.07 ns 12.50 ns
DDR4-3000 3000 MT/s 0.333 ns 1500MHz 0.667 ns 17 11.33 ns 12.33 ns 13.67 ns
16 10.67 ns 11.67 ns 13.00 ns
15 10.00 ns 11.00 ns 12.33 ns
14 9.33 ns 10.33 ns 11.67 ns
DDR4-3200 3200 MT/s 0.313 ns 1600MHz 0.625 ns 16 10.00 ns 10.94 ns 12.19 ns
15 9.38 ns 10.31 ns 11.56 ns
14 8.75 ns 9.69 ns 10.94 ns
DDR4-3300 3300 MT/s 0.16 ns 1650 MHz 0.606 ns 16 9.70 ns 10.61 ns 11.82 ns
DDR4-3333 3333 MT/s 0.300 ns 1666MHz 0.600 ns 16 9.60 ns 10.50 ns 11.70 ns
DDR4-3400 3400 MT/s 0.294 ns 1700MHz 0.588 ns 16 9.41 ns 10.29 ns 11.47 ns
DDR4-3466 3466 MT/s 0.288 ns 1733MHz 0.577 ns 18 10.38 ns 11.25 ns 12.40 ns
17 9.81 ns 10.67 ns 11.83 ns
16 9.23 ns 10.10 ns 11.25 ns
DDR4-3600 3600 MT/s 0.278 ns 1800MHz 0.556 ns 19 10.56 ns 11.39 ns 12.50 ns
18 10.00 ns 10.83 ns 11.94 ns
17 9.44 ns 10.28 ns 11.39 ns
16 8.89 ns 9.72 ns 10.83 ns
15 8.33 ns 9.17 ns 10.28 ns
DDR4-3733 3733 MT/s 0.268 ns 1866 MHz 0.536 ns 17 9.11 ns 9.91 ns 10.98 ns
DDR4-3866 3866 MT/s 0.259 ns 1933 MHz 0.517 ns 18 9.31 ns 10.09 ns 11.12 ns
DDR4-4000 4000 MT/s 0.250 ns 2000MHz 0.500 ns 19 9.50 ns 10.25 ns 11.25 ns
18 9.00 ns 9.75 ns 10.75 ns
17 8.50 ns 9.25 ns 10.25 ns
DDR4-4133 4133 MT/s 0.242 ns 2066MHz 0.484 ns 19 9.19 ns 9.92 ns 10.89 ns
DDR4-4200 4200 MT/s 0.238 ns 2100MHz 0.476 ns 19 9.05 ns 9.76 ns 10.71 ns
DDR4-4266 4266 MT/s 0.234 ns 2133MHz 0.469 ns 19 8.91 ns 9.61 ns 10.55 ns
18 8.44 ns 9.14 ns 10.08 ns
DDR4-4600 4600 MT/s 0.217 ns 2300MHz 0.435 ns 19 8.26 ns 8.91 ns 9.78 ns
18 7.82 ns 8.48 ns 9.35 ns
DDR4-4800 4800 MT/s 0.16 ns 2400MHz 0.417 ns 19 7.92 ns 8.54 ns 9.38 ns
DDR5 SDRAM
DDR5-4800 4800 MT/s 0.16 ns 2400MHz 0.417 ns 40 16.67 ns 17.29 ns 18.13 ns
38 15.83 ns 16.46 ns 17.29 ns
36 15.00 ns 15.63 ns 16.46 ns
34 14.17 ns 14.79 ns 15.63 ns
DDR5-5200 5200 MT/s 0.192 ns 2600MHz 0.385 ns 40 15.38 ns 15.96 ns 16.73 ns
38 14.62 ns 15.19 ns 15.96 ns
36 13.85 ns 14.42 ns 15.19 ns
34 13.08 ns 13.65 ns 14.42 ns
DDR5-5600 5600 MT/s 0.16 ns 2800MHz 0.357 ns 40 14.29 ns 14.82 ns 15.54 ns
38 13.57 ns 14.11 ns 14.82 ns
36 12.86 ns 13.39 ns 14.11 ns
34 13.08 ns 13.65 ns 14.42 ns
DDR5-6000 6000 MT/s 0.16 ns 3000MHz 0.333 ns 40 13.33 ns 13.83 ns 14.50 ns
38 12.67 ns 13.17 ns 13.83 ns
36 12.00 ns 12.50 ns 13.17 ns
DDR5-6200 6200 MT/s 0.16 ns 3100MHz 0.323 ns 36 11.61 ns 12.10 ns 12.74 ns
DDR5-6400 6400 MT/s 0.16 ns 3200MHz 0.313 ns 40 12.50 ns 12.97 ns 13.59 ns
38 11.88 ns 12.34 ns 12.97 ns
36 11.25 ns 11.72 ns 12.34 ns
34 10.63 ns 11.09 ns 11.72 ns
32 10.00 ns 10.47 ns 11.09 ns
시대 유형 데이터 레이트 전송 시간 명령어 레이트 사이클 타임 CAS 레이텐시 첫 번째 단어 네 번째 단어 여덟 번째 단어

메모들

  1. ^ 전송 시간 = 1 / 데이터 속도입니다.
  2. ^ 명령어 레이트 = 데이터 레이트 / DDR(이중 데이터 레이트), 명령어 레이트 = 싱글 데이터 레이트(SDR)의 데이터 레이트.
  3. ^ Cycle time = 1 / Command rate = 2 x Transfer time.
  4. ^ a b c n번째 단어 = [(2 × CAS 지연 시간) + (N - 1)] × 전송 시간.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Stokes, Jon "Hannibal" (1998–2004). "Ars Technica RAM Guide Part II: Asynchronous and Synchronous DRAM". Ars Technica.
  2. ^ Jacob, Bruce L. (December 10, 2002), Synchronous DRAM Architectures, Organizations, and Alternative Technologies (PDF), University of Maryland
  3. ^ a b Memory technology evolution: an overview of system memory technologies, HP, July 2008
  4. ^ Keeth, Brent; Baker, R. Jacob; Johnson, Brian; Lin, Feng (December 4, 2007). DRAM Circuit Design: Fundamental and High-Speed Topics. John Wiley & Sons. ISBN 978-0470184752.

외부 링크