▷ Что такое латентность компьютера и как ее измерять

Конечно, многие из тех, кто имеет подключение к Интернету и еще не знают, что такое латентность, или, скорее, концепция латентности. Задержка присутствует во всех без исключения компонентах, составляющих компьютерную систему, а не только в сети Интернет. Поэтому сегодня мы попытаемся определить, что такое задержка и на каких устройствах она работает. Мы также увидим, как мы можем измерить его в соответствии с какими случаями.

Указатель содержания

В вычислительной технике существует большое количество параметров, которые необходимо учитывать при приобретении определенных компонентов. Одним из них является именно задержка, хотя у нас нет явного измерения во всех случаях, именно потому, что, как известно, оно существует, и оно может быть очень похожим на всех устройствах, например, на жестких дисках.

С другой стороны, у других есть эти меры, и они также очень важны, например, маршрутизатор, в некоторых случаях, и особенно память RAM. Без лишних слов давайте посмотрим, что такое задержка и как мы можем измерить ее на нашем компьютере.

Латентность, общий смысл

Прежде всего нам нужно определить понятие латентности в общих терминах, потому что таким образом мы можем лучше представить, где может существовать задержка.

Задержка, с точки зрения компьютера, может быть определена как время, которое проходит между заказом и ответом, который происходит к этому определенному заказу. Таким образом, как мы можем предположить, задержка измеряется в единицу времени, а именно в миллисекундах или микросекундах, поскольку вторая будет слишком высокой мерой для применения в микрокомпьютерных системах.

С задержкой мы измеряем время, которое мы ожидаем, начиная с того момента, когда мы отдаем приказ, до тех пор, пока не получим ожидаемый ответ, либо в форме информации на компьютере, либо в движении, либо в реальной жизни.

Каждый компьютерный элемент работает через электрические стимулы, поэтому мы могли бы сказать, что это время, которое требуется для выполнения всех необходимых электрических и логических переключателей от начала действия через периферийное устройство, пока компьютер не выполнит действие и показывает результаты.

Интернет-задержка

Когда мы говорим о задержке в вычислениях, в большинстве случаев мы имеем в виду задержку в сети интернет-соединения. Взаимосвязь между узлами в сети основана на взаимодействии электрических сигналов, которые проходят через среду, физическую, такую ​​как кабели, или по воздуху, в форме волн. Кроме того, необходимо использовать серию протоколов, которые позволяют нам сделать один носитель совместимым с другим и каким-то образом установить порядок в информации, которую мы отправляем и получаем.

Задержка сети измеряет сумму проблем, которые возникают, поскольку мы запрашиваем информацию (или отправляем ее), а удаленный узел отвечает нам. Другими словами, он измеряет время, необходимое для передачи пакета данных из одного места в другое. Это время, конечно, также измеряется в миллисекундах. Например, если у нас задержка 30 миллисекунд, это будет означать, что, поскольку мы отправили запрос из нашего браузера, пока сервер не получил его и, в свою очередь, ответил нам тем, что мы хотим, время в 30 миллисекунд истечет. Кажется, мало, но иногда мы это замечаем, посмотрим, в каких ситуациях.

Этот термин также хорошо известен под названием Lag, особенно в мире видеоигр, но оба термина выражают одно и то же.

Что влияет на латентность

Эта мера является одной из самых важных, и мы должны всегда учитывать ее в зависимости от того, какие приложения мы будем использовать. Обычно у нас есть ряд факторов, которые влияют на время ожидания:

Размер пакета и используемые протоколы

Если пакет передачи небольшой, его будет легче передавать и перемещать, чем тяжелый, поскольку не нужно будет разбивать его, а затем присоединять к нему. В этом смысле аппаратное обеспечение оборудования также влияет на причину, по которой с маршрутизаторами или старыми сетевыми картами для выполнения действия потребуется больше времени на обработку. Это особенно важно на компьютерах с низкой вычислительной мощностью.

Мы также должны учитывать протоколы передачи данных. Эти протоколы позволяют нам гарантировать, что пакет прибывает в хорошем состоянии и по правильному маршруту от одного узла к другому, вводя дополнительную информацию о том, как он должен обрабатываться, какой тип шифрования он несет и другие важные аспекты для его идентификации и маршрутизации. Как вы можете себе представить, извлечение всей информации, находящейся внутри этих пакетов, также займет время, и это приведет к задержке.

В сетях существует большое количество протоколов передачи, но наиболее известными из них, несомненно, являются TCP (Протокол управления передачей) и IP (Интернет-протокол) и их комбинация. Эти протоколы используются для различных функций, главным образом для правильной маршрутизации пакетов (протокол IP) и для контроля ошибок, а также для обеспечения правильного поступления информации (протокол TCP).

Физическая среда передачи, волоконно-оптическая задержка

Точно так же передача через физическую среду в большинстве случаев будет быстрее, чем с помощью волн, хотя реализация частот 5 ГГц обеспечила этому типу сетей более высокую скорость передачи.

Без сомнения, самой быстрой средой в настоящее время является волоконная оптика, поскольку она практически не вносит задержки или задержки в соединение. Передача данных с помощью фотоэлектрических импульсов в настоящее время является самой мощной как по пропускной способности, так и по скорости переключения.

Из числа коммутаций, которые должны произойти до достижения пункта назначения.

Он также будет во многом связан с переходами, которые должен выполнить пакет, прежде чем достигнуть пункта назначения; это не то же самое, что проложить прямой кабель между одним узлом и другим, чем проходить через 200 различных узлов до прибытия. Каждый из них будет тратить время, пока отвечает за перемещение пакета из одной двери в другую, мы должны помнить, что пакет никогда не достигает пункта назначения напрямую, прежде чем он пройдет через множество серверов, которым потребуется его обрабатывать, и даже добавить дополнительную информацию для его пересылки. по назначению. И, возможно, это место назначения в Кончинчина и за его пределами.

В этот момент вы заметите, что мы не слишком много говорили о пропускной способности соединения, и это именно то, на что мы смотрим больше всего при найме интернет-провайдера.

Разница между пропускной способностью и задержкой Когда каждый из них важен?

Когда мы говорим о пропускной способности соединения, мы имеем в виду объем информации, которую мы можем передавать из одной точки в другую за единицу времени. Чем больше у нас пропускная способность, тем больше пакетов мы можем загружать одновременно. Единица измерения - это биты в секунду, но в настоящее время измерения почти всегда измеряются в мегабитах в секунду (Мбит / с). Если говорить с точки зрения хранения, то это будет мегабайт в секунду (МБ / с), где один байт эквивалентен 8 битам.

Если мы посмотрим, что делаем ошибку, мы говорим о скорости интернета, когда говорим о пропускной способности, и это должно быть задержка. Тем не менее, мы все привыкли к этому, и у нас нет никаких сомнений по этому поводу, поэтому мы будем говорить о задержке, чтобы ссылаться на нее, и скорости, чтобы ссылаться на пропускную способность.

Теперь мы должны знать, когда нам следует рассмотреть обе меры в зависимости от того, для чего мы используем нашу связь.

Ширина полосы

Если мы хотим использовать наше соединение для загрузки содержимого, статически расположенного на сервере (изображения, видео, игры), тогда пропускная способность будет существенной. Нам не важно, установится ли соединение за 10 секунд, важно, чтобы загрузка файла заняла как можно меньше времени. Если файл занимает 1000 МБ, а у нас соединение 100 МБ / с, его загрузка займет 10 секунд. Если у нас соединение 200 МБ / с, это займет 5 секунд.

латентность

Это будет важно, когда мы хотим использовать наше соединение для воспроизведения контента в режиме реального времени, например потокового вещания, или для игры в масштабные онлайн-игры. Если мы понимаем это, в этом случае нам нужно, чтобы то, что передано и получено, было сделано одновременно, без замораживания изображения и загрузки буферов. Когда мы играем и видим, что аватар игрока волшебным образом появляется, исчезает и прыгает, это означает, что у него или у нас задержка или высокая задержка. То, что мы видим, даже если это происходит в тот момент, мы видим только биты без преемственности, потому что время, необходимое для отправки информации нашей команде, намного дольше, чем то, что на самом деле происходит.

Если мы говорим об FPS-шутерах и у нас очень большая задержка, мы не узнаем, когда они нас убьют, а также не узнаем точную позицию противника. Конечно, пропускная способность будет важна, но задержка играет ключевую роль.

Как измерить задержку нашего соединения

Чтобы измерить задержку нашего соединения, мы можем использовать инструмент, который был реализован в Windows с момента его создания, который называется Ping. Чтобы использовать его, нам нужно будет открыть командное окно, зайдя в меню «Пуск» и набрав « CMD ». Откроется черное окно, где мы должны разместить следующую команду:

пинг

Например, если мы хотим увидеть задержку между Professional Review и нашей командой, мы добавим « ping www.Profesionalreview.com ».

Мы должны посмотреть на часть « время = XXms », это будет наша задержка. Посмотрим, как тип соединения влияет на задержку. Чтобы сделать это, мы увидим разницу между проводным соединением и соединением Wi-Fi издалека на одном и том же компьютере, выполнив команду ping нашего собственного маршрутизатора.

Мы видим, что по кабелю задержка практически равна нулю, менее 1 миллисекунды, а по Wi-Fi мы уже вводим порядка 7 миллисекунд. Именно по этой причине геймеры всегда хотят использовать физическое соединение с Wi-Fi. Эти 7 мс преобразуются в замораживание изображений и рывков, если мы добавим их к собственному лагу, которое будет устанавливать удаленное соединение.

Посетите наш учебник для получения дополнительной информации о команде ping и как узнать внешний IP

Что ж, нам станет более или менее понятно, что такое задержка в Интернете и как мы должны ее учитывать. Теперь давайте посмотрим, где задержка появляется больше всего.

Задержка в оперативной памяти

Конечно, это будет второй по важности раздел, в котором мы должны принять во внимание задержку элемента нашего оборудования или, по крайней мере, тот, который приобрел большую известность в последние годы благодаря оперативной памяти DDR3 и DDR4.

В случае с ОЗУ определение немного отличается от того, что мы поняли в сетях. В этом случае в игру вступает такой важный элемент, как тактовые частоты, с которыми работает наш процессор (частота). В любом случае, мы всегда говорим об измерении ВРЕМЕНИ, а не о чем-то другом.

Фактическая задержка в ОЗУ называется CAS или CL и представляет собой не что иное, как количество тактовых циклов, которые истекают, поскольку ЦП выполняет запрос, а в ОЗУ имеется доступная информация. Мы измеряем время между запросом и ответом.

Посетите эту исчерпывающую статью, рассказывающую о задержке RAM, чтобы узнать все об этом.

Задержка жесткого диска

Другое устройство, в котором мы можем найти время задержки, имеющее большое значение, - это жесткие диски, особенно те, которые основаны на механических элементах. В этом случае задержка переводится в несколько разных терминов и ориентирована на конкретные функции:

Время доступа

По сути, это время, необходимое для того, чтобы модуль хранения был готов к передаче данных. Жесткий диск состоит из проигрывателей, в которые физически записываются данные, в свою очередь эти данные должны считываться механической головкой, которая перемещается перпендикулярно по всей поверхности диска.

Время доступа - это время, которое требуется жесткому диску, чтобы прочитать наш запрос информации и найти механическую головку точно в цилиндре и конкретном секторе, где эта информация должна быть прочитана. Одновременно с этим жесткий диск вращается с высокой скоростью, поэтому шпиндель, когда-то расположенный в секторе, должен будет ждать, пока трек достигнет его. Только в это время информация будет подготовлена ​​к прочтению и передаче.

Время доступа можно разделить на несколько функций, которые мы описали в этих параграфах:

Время поиска

Это именно то время, которое требуется для размещения головки на цилиндре, секторе и направляющей, которые содержат данные. Это время поиска может варьироваться от 4 миллисекунд для самых быстрых устройств, до 15 мс. Наиболее распространенным для настольных жестких дисков является 9 мс.

В SSD накопителях нет механических частей, поэтому время поиска составляет от 0, 08 до 0, 16 мс. Гораздо меньше, чем механические.

Задержка вращения:

Эта концепция измеряет время, необходимое шпинделю для достижения дорожки данных из-за собственного вращения жесткого диска. Жесткие диски постоянно вращаются, поэтому в течение определенных временных интервалов головка будет сталкиваться с прерывистыми дорожками данных. Чем выше число оборотов (оборотов), тем быстрее будут доступны данные на конкретной дорожке. Для среднего жесткого диска 7200 об / мин мы получим задержку 4, 17 мс.

Другие задержки, которые добавляют задержку

Другие задержки, типичные для передачи информации, включают время обработки команды и время стабилизации шпинделя. Первым будет время, необходимое аппаратному обеспечению для считывания, обработки и передачи данных на шину, которое обычно составляет около 0, 003 мс. Второе - это время, которое требуется для стабилизации шпинделя после перемещения, поскольку оно механическое, это займет определенное время около 0, 1 мс.

Затем мы также можем добавить другое время ко времени передачи данных, например:

• Время сектора: время, необходимое для проверки сектора жесткого диска и его физического и логического расположения. Время прыжка с головы: время, которое проходит между переключениями с одной головы на другую для чтения информации. Поскольку мы должны помнить, что у жестких дисков есть две головки для каждой пластины. Это обычно в 1 и 2 мс. Время смены цилиндра: логически время, которое проходит между сменами одного цилиндра на другой. Обычно это около 2 или 3 мс.

Что это означает? Ну, механический жесткий диск чертовски медленный по сравнению с SSD. Вот почему твердотельные накопители существенно повышают производительность любого компьютера, даже более старого.

Задержка в беспроводных мышах и гарнитурах

Также нельзя забывать о беспроводных мышах в области латентности. Мы уже эмпирически подтвердили, что задержка в радиочастотной среде увеличивается относительно физических соединений, и это не исключение для беспроводных мышей.

Беспроводные мыши работают в основном в диапазоне частот 2, 4 ГГц, мы можем представить, что это очень быстро, особенно если приемник находится близко, но у него не будет меньшая задержка, чем у кабельной мыши, даже моделей интерьера в ассортименте. Именно по этой причине большинство игровых мышей имеют проводную и не беспроводную связь, за исключением моделей очень высокого класса с высокой стоимостью.

Точно то же самое происходит с наушниками, однако в данном конкретном случае речь идет о звуке, где у нас биологически уже есть определенная задержка, чтобы реагировать на звуки, которые издаются в нашей среде. Вот почему преимущества беспроводной (хорошей) и проводной гарнитуры будут очень похожи, как для наших ушей, так и для целей использования. Поэтому он не будет таким важным, как мышь или другой компонент.

Вывод о латентности в нашем компьютере

Ну, это основные показатели задержки, которые мы должны учитывать в нашем компьютерном оборудовании. Без сомнения, самым важным из них, безусловно, будет подключение к Интернету, поскольку именно оно мы больше всего заметим при повседневном использовании сети, особенно если мы посвящаем себя игре в Интернете. А также, конечно, жесткий диск, если наша система установлена ​​на механическом.

Во всех остальных случаях мы практически ничего не можем сделать для улучшения производительности компонентов, поскольку это присуще им, особенно жестким дискам. Если мы купили SSD от HDD, мы наверняка заметим, что разница в производительности крайне мала.

В случае оперативной памяти, если вы видели нашу статью, специально посвященную этому, вы будете знать, как мы можем измерить ее, но мы мало что можем сделать, чтобы улучшить ее, на самом деле, она практически незаметна для нас, принимая во внимание высокие частоты, на которых модули и вся материнская плата работают. Кроме того, этот недостаток восполняется высокой частотой тех, кто работает.

Задержка - это то, что всегда будет частью архитектуры компьютера или любого другого элемента. Между запросом и исполнением всегда будет промежуток времени, независимо от используемого носителя и подключенного элемента. Мы сами и наши стимулы - величайший источник задержки или задержки.

Мы также рекомендуем:

Как вы думаете, задержка действительно важна на компьютере или в сети? Оставьте нам свои комментарии по поводу вашего мнения по этой теме. Можете ли вы вспомнить какой-либо другой компонент, в котором следует учитывать задержку?