『【質問です】 ネイティブ設定ではメモリ性能は変わらない？』のクチコミ掲示板

[ぷに〜]

どなたか、ご教示頂けたら嬉しいです。

ベースクロックを上げると、レイテンシが延びるので、
「ネイティブ設定」で使用する場合は、
単位時間あたりにアクセス可能な回数は、ほぼ同じなので
メモリ性能が向上しないように思うのです。

DDR4-2133 , 15-15-15 , 2133/15/3= 47.4
DDR4-2400 , 17-17-17 , 2400/17/3= 47.1
DDR4-2666 , 19-19-19 , 2666/19/3= 46.8
DDR4-3200 , 22-22-22 , 3200/22/3= 48.5

メモリ帯域はクロックが上がれば理論上比例して上がりますが
レイテンシが増えるので、こと、ネイティブ設定で使う場合は、
差がないと思います。

Ryzen等は、高帯域のメモリを使うことで性能のUP
が認められるとのことですが、
DDR4-3200でも、CL=22 のネイティブ設定では意味がなく
Over Clock メモリを使用する必要がある。
という解釈で良いのでしょうか？

書込番号：23910875

[ムアディブ]

今のRAMは並行で読み出せるんで、読み出し終わらないと次のアクセスが出来ない訳ではないですよ。

そんな長い間バスを遊ばせておくようなユルンとした設計ではないです。

バーストでデータを要求できるなら、当然バスを飽和に近づけることはできるでしょう。(でないとバンド幅ベンチとかの数字が出る訳ないですよね)

>ネイティブ設定では意味がなくOver Clock メモリを使用する必要がある。

意味がなくはないけど、電圧上げないとイマイチ速くないような気がしますよね。

書込番号：23910940

[ムアディブ]

当然ながら、プログラムの作りによって、レスポンスが重要な場合(逐次処理)と、バンド幅が重要な場合があります。

なので計測しないともはや想像では振れ幅が大きくて何も断言できません。だからみんな一生懸命測定してるわけです。

書込番号：23910946

[揚げないかつパン]

なにか勘違いされているようなので計算式を提示します。

2133 2666 3200などはバースト転送中の転送レートなので下記の速度になります。
2133 * 8 = 17000MByte/sec
2666 * 8 = 21300MByte/sec
3200 * 8 = 25600MByte/sec
が転送レートです。

15-15-15 19-19-19 22-22-22はレイテンシで待ち時間のことで下記の速度です。
1 / (2133/2) * 15 = 14ns
1 / (2666/2) * 19 = 14.25ns
1 / '3200/2) * 22 = 13.75ns
セカンドパラメータやサードパラメータはカラムやロウを変えたりする際のレイテンシなのでいつもかかるわけではないので、省略します。

これでわかることは転送レートはメモリーの周波数が上がると速度が上昇しますが、レイテンシは変わりません。

これには理由があり、DDR4メモリーは4グループ4バンクの内部構成になっています。したがってメモリーセルの実測は下記の通りです。

2133 ./ 16 = 133.3MHz
2666 / 16 = 166.6MHz
3200 / 16 = 200MHz
です。なんでこんなに遅いかというとDynamic RAMはStatic RAMと違いメモリーの情報保持にフリップフロップを使用しないため、コンデンサを使います。コンデンサを使うとトランジスタのオンオフがかなり遅くなります。
それを遅くしないために、16個のメモリーセルを1グループとして読み込んでるので見かけ上16倍の速度になります。

レイテンシはHDDで言うところのシーク時間みたいなもので読み出しの準備をする時間（一定）でそのあとに連続読み出しをして速度を稼ぎます。
また、現在のCPUはキャッシュを持つため、キャッシュへの参照は1ブロック単位で読み出すため本当にランダムな参照をしないため、ほぼ、バースト転送（連続読み出し）しかしません。

スレ主さんの計算式はどこから参照されたのでしょうか？

書込番号：23910957

[キャッシュは増やせない]

＞ぷに〜さん

ご質問の内容に関連する情報がcrucialのサイトにありました。

メモリ（RAM）速度とCASレイテンシーの違い
https://www.crucial.jp/articles/about-memory/difference-between-speed-and-latency

「レイテンシーに対する見解と事実」の部分が参考になると思います。

書込番号：23910979

[ZUUL]

ぷに〜さんがいわれるとおりです。
DDR4は読みだした信号をシングルエンド伝送で通信するから
急加速、急減速の波形になって、波形のブレが落ち着くまで
待つ時間がレイテンシーになります。

ピンの先では、64ビットバスのタイミングをそろえるという問題に
なります。

書込番号：23910998

[揚げないかつパン]

＞ZUULさん

ん？じゃ、メモリーのクロックを上げても速度が上がらないといってるの？
それこそ意味が分からないです。

基本的にメモリーはレイテンシ+転送速度で規格にある通り、レイテンシは転送レートに関係なくほぼ一定で転送レート分速度が上がるものではないのですか？

単純に言えば、転送レートの数値程にはレイテンシの割合が増えるので思ったほど速度が上がらないというならわかりますが、転送レートが上がれば速度は上がるでしょ？

ちなみにRyzenの場合はメモリーレイテンシだけでなく、InfinityFabricやメモコンのレイテンシなどがあり、その速度は周波数に比例して短くなるのでレイテンシも周波数を上げただけ短縮されます。（こちらはほぼレイテンシは固定値です）

書込番号：23911029

[キャッシュは増やせない]

DDR4-3200 CL22	DDR4-2666 CL20	DDR4-2400 CL17	DDR4-2133 CL15

興味深いので試してみました。

JEDEC DDR4-3200 CL22 16GBx2のメモリーがありますので、メモリークロックを変更してDRAM Calculator for Ryzenの
MEMbebchをかけてみました。

マザーボード ASUS TUF GAMING B550M-PLUS
CPU Ryzen5 5600X
メモリー CFD Selection W4U3200CM-16G (crucial CT2K16G4DFD832Aと同じもの)

メモリークロックのみ変更して、メモリータイミングはAUTOで設定しています。
基本的にメモリーのSPD情報のままの様です。
DDR4-2666ではCL値が20になっていますので、CL19よりは遅くなると思いますので参考で。
DDR4-2400とDDR4-2133ではコマンドレートが2Tになっています。

DRAM Calculator for RyzenのMEMbebchは一定量のデータをメモリーに書き込み、書き込んだデータを読み込ませて
トータルタイム測定している様です。

結果:やはりクロックが高い方が速く処理が終わります。
DDR4-3200 CL22 Time 139.37
DDR4-2666 CL20 Time 163.95(参考)
DDR4-2400 CL17 Time 173.62
DDR4-2133 CL15 Time 190.24

書込番号：23911083

[ぷに〜]

ムアディブさん、揚げないかつパンさん、キャッシュは増やせないさん、ZUULさん

短時間にたくさんのご回答、ありがとうございます。

揚げないかつパンさんの

> レイテンシはHDDで言うところの 「シーク時間みたいなもの」 で
> 読み出しの準備をする時間（一定）でそのあとに
> 連続読み出しをして速度を稼ぎます。

で、毎回、レイテンシがかかると思っている点が、間違いだと気づけました。
「連続しているデータは、レイテンシがかからない」 のであれば、
クロックが上がれば性能は向上します。

キャッシュは増やせないさんへ

crucialのサイト、確認しました。　同じレイテンシであれば、クロックが高い方が高性能とありました。

書込番号：23911092

[ぷに〜]

キャッシュは増やせないさん

返信を作成中に、ベンチマーク結果が追加されていました。
わざわざ、検証までして頂いて、ありがとうございます。　感激です。

書込番号：23911099