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CASレイテンシー

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この部分の検証には追加の引用が必要です。 信頼できるソースへの引用を追加して、この記事を改善してください。 ソースのないものは異議申し立てをして削除することがあります。 (2020年9月) (Learn how and time to remove this template message)

非同期型DRAMでは、メモリバス上のメモリコントローラが、クロックではなく設定されたタイミングに基づいてメモリをアクセスし、システムバスとは別のものでした。 しかし、シンクロナスDRAMでは、クロックレートに依存したCASレイテンシーが発生します。

メモリモジュールには複数のバンクが内蔵されており、アクセスレイテンシー中に別のバンクからデータを出力することができるため、パイプライン化することでCASレイテンシーに関係なく出力端子を100%ビジー状態にすることができ、実現可能な最大帯域幅はクロックスピードのみで決まります。 しかし、この最大バンド幅は、読み出すデータのアドレスが十分に前もってわかっている場合にのみ達成されます。アクセスするデータのアドレスが予測できない場合、パイプラインのストールが発生し、バンド幅が失われます。 全く未知のメモリアクセス（別名：ランダムアクセス）の場合、関連するレイテンシーは、開いている行を閉じるまでの時間と、目的の行を開くまでの時間、そしてその行からデータを読み出すためのCASレイテンシーとなります。 しかし、空間的なロカリティのため、同じ行の複数のワードにアクセスすることはよくあることです。

最近のDRAMモジュールのCASレイテンシーは、時間ではなくクロックティックで規定されているため、異なるクロックスピードのレイテンシーを比較する場合、レイテンシーを絶対時間に換算しないと公平な比較ができません。

ダブルデータレート(DDR)RAMは、1クロックあたり2回の転送を行うため、通常はこの転送レートで表されますが、メモリモジュールがアンダークロックの場合は、同じCASレイテンシー時間を維持するために、CASレイテンシーのサイクル数を減らすことができます。

CAS レイテンシーはクロック サイクルで指定され、転送 (クロックの立ち上がりと立ち下がりの両方のエッジで発生する) ではありませんので、CAS レイテンシー時間の計算に使用されているのがクロック レート (転送レートの半分) であることを確認することが重要です。

さらに複雑な要因として、バースト転送の使用があります。 最新のマイクロプロセッサでは、キャッシュ ラインのサイズが 64 バイトで、64 ビット幅 (8 バイト) のメモリから 8 回の転送でキャッシュを満たすことができます。 CASレイテンシーは、メモリの最初のワードを転送する時間しか正確に測定できず、8ワードすべてを転送する時間は、データ転送速度にも依存する。

以下の表では、データ転送速度は百万転送 (MT/s) の単位で、クロック レートは MHz (million cycles per second) の単位で示しています。

メモリのタイミングの例

th

メモリのタイミングの例 (CAS レイテンシーのみ)
世代 タイプ データレートth 転送時間 コマンドレート サイクルタイム CASレイテンシー ファーストワード フォー word Eighth word
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 200 MHz 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 200 MHz 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 333 MHz 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 400 MHz 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 13.75ns 18.75ns
DDR2-1066 1066 MT/s 0.938 ns 533 MHz 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 1066 MT/s 0.938 ns 533 MHz 1.875 ns 7 13.13ns 15.94ns 19.69ns
DDR3-1333 1333MT/s 0.750ns 666MHz 1.500ns 9 13.50ns 15.75ns 18.75ns
7 10.50ns 12.75ns 15.75ns
6 9.00ns 11.25 ns 14.25 ns
DDR3-1375 1375 MT/s 0.727ns 687MHz 1.455ns 5 7.27ns 9.45ns 12.36 ns
DDR3-1600 1600 MT/s 0.625 ns 800 MHz 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 933 MHz 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 0.500ns 1000MHz 1.000ns 9 9.00ns 10.50ns 12.50 ns
DDR3-2133 2133 MT/s 0.469 ns 1066 MHz 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 2200 MT/s 0.455 ns 1100 MHz 0.909 ns 7 6.36 ns 7.73 ns 9.55 ns
DDR3-2400 2400 MT/s 0.417 ns 1200 MHz 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 1300 MHz 0.769 ns 11 8.46 ns 9.62 ns 11.15 ns
DDR3-2666 2666 MT/s 0.375 ns 1333 MHz 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 1400 MHz 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 1466 MHz 0.682 ns 12 8.18 ns 9.20 ns 10.57 ns
DDR3-3000 3000 MT/s 0.333 ns 1500 MHz 0.667 ns 12 8.00 ns 9.00 ns 10.33 ns
DDR3-3100 3100 MT/s 0.323 ns 1550 MHz 0.645 ns 12 7.74 ns 8.71 ns 10.00 ns
DDR3-3200 3200 MT/s 0.313 ns 1600 MHz 0.625 ns 16 10.00 ns 10.94 ns 12.19 ns
DDR3-3300 3300 MT/s 0.303 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 800 MHz 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 933 MHz 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 1066 MHz 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 1200 MHz 0.833 ns 17 14.17 ns 15.42 ns 17.08 ns
16 13.33ns 14.58ns 16.25ns
15 12.50ns 13.75ns 15.42 ns
DDR4-2666 2666 MT/s 0.375 ns 1333 MHz 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 1400 MHz 0.714ns 17 12.14ns 13.21ns 14.64ns
16 11.43ns 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 1500 MHz 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 1600 MHz 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 0.303 ns 1650 MHz 0.606 ns 16 9.70 ns 10.61 ns 11.82 ns
DDR4-3333 3333 MT/s 0.300 ns 1666 MHz 0.600 ns 16 9.60 ns 10.50 ns 11.70 ns
DDR4-3400 3400 MT/s 0.294 ns 1700 MHz 0.588 ns 16 9.41 ns 10.29 ns 11.47 ns
DDR4-3466 3466 MT/s 0.288 ns 1733 MHz 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 1800 MHz 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 0.268ns 1866MHz 0.536ns 17 9.11ns 9.91ns 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 2000 MHz 0.500 ns 19 9.50 ns 10.25 ns 11.25 ns
DDR4-4133 4133 MT/s 0.242 ns 2066 MHz 0.484 ns 9.19 ns 9.92 ns 10.89 ns
DDR4-4200 4200 MT/s 0.238ns 2100MHz 0.476ns 19 9.05ns 9.76ns 10.71 ns
DDR4-4266 4266 MT/s 0.234 ns 2133 MHz 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 2300 MHz 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 0.208 ns 2400 MHz 0.417 ns 19 7.92 ns 8.54 ns 9.38 ns
ジェネレーション タイプ データ・レート トランスファー・タイム コマンド・レート サイクル・タイム CASレイテンシー ファースト・ワード 4番目のワード 8番目のワード

NotesEdit

  1. ^ 転送時間 = 1 / データレート。
  2. ^ コマンドレート = ダブルデータレート(DDR)の場合はデータレート / 2、シングルデータレート(SDR)の場合はコマンドレート / データレート。
  3. ^ サイクルタイム = 1 / コマンドレート = 2 × 転送時間。
  4. ^ a b c d N番目のワード = × 転送時間。

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