背景

以前の記事（コンピュータにおける記憶領域 - Knのアウトプット）で、コンピュータでの各記憶領域の入出力の速さを比較した。実際のスケール感をイメージしておくためメモする。

レイテンシのスケール感比較

レイテンシの目安を示したサイトがあったので（計算機の代表的なレイテンシとスケール感、Latency Numbers Every Programmer Should Know）、それを参考にまとめる*1。両サイトで数値にずれがある場合*2、両サイトの最大値と最小値を採用しその間に収まるものとする。カッコ内の何倍、というのはかなり端折った値にしている（規模をつかむのが重要なため）。

CPUサイクル（基準）：0.3ns*3
キャッシュ：1ns～10数ns（基準の3倍～5倍程度、数クロック程度）*4
メモリ：100ns～120ns（基準の30倍～40倍、キャッシュアクセスの10~100倍）
SSD：16μs～150μs（基準の5×10⁴倍～5×10⁵倍、メモリアクセスの100倍～1000倍）
HDD：1ms～10ms（基準の3×10⁶～3×10⁷倍、SSDの100倍～1000倍）

いろいろなケースをすごく乱暴に省略すると、CPUサイクルは1ns未満、キャッシュはその数倍、メモリはその100倍、SSDはその100倍、HDDはその100倍、というのが覚えやすい。

その他興味深い数値

Latency Numbers Every Programmer Should Know によると同一データのラウンドトリップタイムは500μs程度。

一方、第2回ネットワーク遅延と高速化：教科書には載っていないネットワークエンジニアの実践技術｜gihyo.jp … 技術評論社によれば、東京～大阪でのネットワーク遅延が20ms程度が目安なので、当たり前だが同一マシン内のデータアクセスや同一データセンタ内のデータアクセスに比べれば低速である。ping値の測定方法と速度目安どれくらいの速度ならOK？ | フレッツ光ナビによると、オンラインゲームをするケースでは20msは超高速ではないが高速といった体感で、50msを超えると人間に遅延が体感されるらしい。