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Latency numbers every programmer should know

Hacker News

This article provides a comprehensive cheat sheet of essential latency figures for various computer operations to help developers understand system performance bottlenecks.

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每個程式設計師都應該知道的延遲數據

Hacker News
大約 9 小時前

AI 生成摘要

這篇文章提供了一份各種電腦操作必備延遲數據的完整速查表,幫助開發者理解系統效能的瓶頸所在。

背景

這篇討論源自於 cheat.sh/latency 網站所列出的「程式設計師必知的延遲數據」。這些數據最初由 Google 工程師 Jeff Dean 提出,旨在提供開發者對於不同硬體操作(如 CPU 快取、記憶體存取、磁碟讀取與網路傳輸)所需時間的量級概念,是系統設計面試與效能優化時的經典參考資料。

社群觀點

儘管這些延遲數據在軟體工程界被視為金科玉律,但 Hacker News 的社群討論卻對該網站呈現的最新數據提出了強烈質疑。許多資深開發者指出,該網站似乎並非直接引用 Jeff Dean 的原始數據,而是基於十多年前的舊資料進行了錯誤的「線性外推」。這種做法導致目前的數據與現實硬體效能嚴重脫節,甚至被批評為「反知識」。

爭議的核心在於數據的準確性與有效位數。有網友計算發現,網站宣稱從記憶體讀取 1MB 資料僅需 741 奈秒,換算下來頻寬高達每秒 1.3 TB,這遠超目前主流 DDR5 記憶體的極限,僅有昂貴的高頻寬記憶體(HBM3e)才可能接近此數值。同樣地,關於 SSD 與傳統硬碟的讀取速度也被認為過於樂觀,例如網站列出的硬碟讀取速度竟達每秒 3GB,這實際上是 NVMe SSD 的水準,而非傳統機械硬碟所能企及。此外,數據中出現將微秒誤植為奈秒的低階錯誤,以及給出過多無意義的有效位數,都讓社群對其可信度大打折扣。

除了數據準確性的爭論,部分留言者也探討了這些指標在現代架構下的局限性。有人詢問這些數字是否涵蓋了 GPU 的記憶體頻寬,或者在 Apple M1 等 ARM 架構下會有何種差異。也有觀點認為,比起精確的數字,開發者更應該掌握的是不同操作之間的相對成本量級。例如,了解「Doherty 閾值」對於使用者體驗的重要性——即電腦與使用者的互動若能保持在 400 毫秒以內,能顯著提升生產力,因為這能確保雙方都不必處於等待狀態。儘管該網站的具體數值遭到抨擊,但社群仍肯定了這種將抽象延遲視覺化的嘗試,認為這類工具對於建立系統設計的直覺仍有其價值,前提是數據必須回歸現實。

延伸閱讀

  • Interactive Latency Numbers:由 Colin Scott 維護的互動式圖表,可查看不同年份的延遲演變。
  • Jeff Dean 原始簡報:2009 年於 LADIS 研討會分享的系統設計關鍵數據。
  • Doherty Threshold:探討人機互動反應速度與生產力關係的 UX 原則。
  • System Design Primer:GitHub 上知名的系統設計學習資源,內含更具參考價值的延遲對照表。
  • Infographics: Operation Costs in CPU Clock Cycles:以 CPU 時脈週期為單位的操作成本圖表。