深刻淺出計算機組成原理學習筆記：第三十五講

1、理解存儲器的層次結構

一、和閱讀書籍作個對照

一、CPU比喻成計算機的「大腦」咱們思考的東西、就比如CPU中的 寄存器

二、而咱們大腦中的記憶，就比如 CPU Cache

二、SRAM

一、SRAM爲何被稱爲靜態存儲器

二、SRAM的存儲密度不高

三、不過，由於SRAM的電路簡單，因此訪問速度很是快

三、CPU的三級緩存

一、L1

二、L2

三、L3

四、和閱讀對比

四、DRAM

一、和SRAM對比

二、存儲器類型

三、存儲容量更大

四、如何保持數據不丟失

2、存儲器的層次結構

一、本質

二、大腦（CPU）中的記憶（L1 Cache）

三、咱們本身的書房和書桌大腦

四、CPU並非直接和每一種存儲器設備打交道

3、如今主流的筆記本電腦分析

使用存儲器的時候，該如何權衡價格和性能？

存儲器在不一樣層級之間的性能差別和價格差別，都至少在一個數量級以上。L1 Cache的訪問延時是1納秒（ns），而內存就已是100納秒了。在價格上，這二者也差出了400倍。

我這裏放了一張各類存儲器成本的對比表格，你能夠看看。你也能夠在點擊這個連接，經過拖拉，查看1990～2020年隨着硬件設備的進展，訪問延時的變化。

由於這個價格和性能的差別，你會看到，咱們實際在進行電腦硬件配置的時候，會去組合配置各類存儲設備。

咱們能夠找一臺如今主流的筆記本電腦來看看，好比，一款入門級的惠普戰66的筆記本電腦。今天在京東上的價格是4999人民幣。它的配置是下面這樣的。

• 1. Intle i5-8265U的CPU（這是一塊4核的CPU）
• 二、. 8GB的內存
• 3. 一塊128G的SSD硬盤
• 4. 一塊1T的HDD硬盤

你能夠看到，在一臺實際的計算機裏面，越是速度快的設備，容量就越小。這裏一共十多兆的Cache，成本只是幾十美圓。而8GB的內存、128G的SSD以及1T的HDD，大概零售價格加在一塊兒，

也就和咱們的高速緩存的價格差很少。

4、總結延伸

這節的內容不知道你掌握了多少呢？爲了幫助你記憶，我這裏再帶你複習一下本節的重點。

 

咱們經常把CPU比喻成高速運轉的大腦，那麼和大腦同步的寄存器（Register），就存放着咱們當下正在思考和處理的數據。而L1-L3的CPU Cache，

比如存放在咱們大腦中的短時間到長期的記憶。咱們須要小小花費一點時間，就能調取並進行處理。

咱們本身的書桌書架就比如計算機的內存，能放下更多的書也就是數據，可是找起來和看起來就要慢上很多。而圖書館更像硬盤這個外存，可以放下更多的數據，
找起來也更費時間。從寄存器、CPU Cache，到內存、硬盤，這樣一層層下來的存儲器，速度愈來愈慢，空間愈來愈大，價格也愈來愈便宜。

這三個「愈來愈」的特性，使得咱們在組裝計算機的時候，要組合使用各類存儲設備。越是快且貴的設備，實際在一臺計算機裏面的存儲空間每每就越小。

而越是慢且便宜的設備，在實際組裝的計算機裏面的存儲空間就會越大。

在後面的關於存儲器的內容裏，我會帶着你進一步深刻了解，各個層次的存儲器是如何運做的，在不一樣類型的應用和性能要求下，是否能夠靠人工添加一層緩存層來解決問題，

以及在程序開發層面，如何利用好不一樣層次的存儲器設備的訪問原理和特性。