DRAM内部の理解：チャネル、バンク、DRAMアクセスパターンがパフォーマンスに与える影響

ソフトウェアのパフォーマンスは、生のCPUスピードよりも効率的なメモリアクセスに依存している。DRAMアーキテクチャはアクセススピードに大きな影響を与え、シーケンシャルアクセスがランダムアクセスよりも高速である。メモリーのパフォーマンスを決定する2つの要因は、フェッチあたりのアクセス時間とアクセスの回数である。この分析は、DRAMアクセスレイテンシーの内部動作に焦点を当てる。DRAMはチャネル、ランク、バンク、行、列、および行バッファーで構成され、各要素がデータの取得において重要な役割を果たしている。アクセス時間は、行バッファーヒット、ミス、またはコンフリクトによって異なり、レイテンシーの違いを引き起こす。バスのボトルネックは、バーストランダムアクセス中には特に問題となり、コンテンションディレイが増幅される。バンクアクセスのシリアル化は、ランダムアクセス中の遅延をさらに悪化させる。シーケンシャルアクセスは、キャッシングとプリフェッチングの恩恵を受け、メモリーのアクセスを最小化し、レイテンシを低減する。一方、ランダムアクセスは、不規則なアクセスパターンとハードウェアの最適化を効果的に活用できず、レイテンシを増加させる。結局、ランダムアクセスが遅くても、効率的なデータ構造によってそのパフォーマンスへの影響を緩和することができる。