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RAM速度比CPU速度高不好吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-12-02 13:23:29

不。很难找到比CPU更快的RAM。在过去25年左右的时间里,CPU速度与RAM速度的曲线相当惊人。CPU速度以一个惊人的陡峭角度攀升,而RAM速度则以一个非常非常低的坡度缓慢前进。CPU速度在很长一段时间内呈抛物线曲线增长,而RAM速度保持在一条直线上。

对于非常低端的CPU来说,拥有比CPU更快的内存是愚蠢的,因为更快的内存更昂贵,而且您正在为无法使用的功能付费。

DDR5-6400的传输速率约为73.57 GB/s;这是73×109 bs。你可能认为,现代5Ghz芯片的单核需要5×109Bs,但这是错误的。首先,大多数操作数都是4个字节长,因此我们使用20×109Bs。这只是数据。对于x64,指令是长字节序列(我们需要8个字节来保存一个地址!)我不知道平均指令长度,所以我给出了几个值作为比较。一个典型的指令可以在一个时钟周期内执行。
 
  • Avg Len Clock B/s  
  • 10 5*10^9 5*10^10 
  • 12 5*10^9 6*10^10 
  • 14 5*10^9 7*10^10 

一个现代的CPU每个时钟周期可能会发出多达6个指令,所以我们有:
 
  • Avg Len Clock Concurrency B/s 
  • 10 5*10^9 6 30*10^9 (3 * 10^10) 
  • 12 5*10^9 6 36*10^9 (3.6 * 10^10) 
  • 14 5*10^9 6 42*10^9 (4.2 * 10^10) 

因此,我们现在正在研究能够将7.3×1010Bs交付给只需要3×1010Bs到4.2×1010Bs的CPU的内存。但这只是传递指令。我们有2×109潜在的数据字节。

我又撒了些谎。这是每核。8个核需要8倍的内存带宽,所以是24×1010Bs或2.4×1011Bs。所以我们现在将7.3×1010Bs内存带宽与2.4×1011Bs消耗进行比较。内存比电脑慢三倍。情况可能比这更糟。考虑一下12核或16核处理器。考虑到下一代(我已经记不清了,它可能已经在这里了)正在关注9条指令并发。我在20世纪70年代经常担心这个问题,在21世纪10年代就不太担心了,现在是21世纪20年代,我仍然不担心。内存远远落后于cpu。我们欺骗,用两到三层缓存,所以CPU看不到多少真正的内存延迟。但如果我知道缓存算法,我可以打败它,得到一个病态的程序,不断搅动缓存。我可能会损失20倍的性能,因为我可以强制CPU以内存速度运行。
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