深刻浅出计算机组成原理学习笔记：第三十五讲

1、理解存储器的层次结构

一、和阅读书籍作个对照

一、CPU比喻成计算机的“大脑”咱们思考的东西、就比如CPU中的 寄存器

二、而咱们大脑中的记忆，就比如 CPU Cache

二、SRAM

一、SRAM为何被称为静态存储器

二、SRAM的存储密度不高

三、不过，由于SRAM的电路简单，因此访问速度很是快

三、CPU的三级缓存

一、L1

二、L2

三、L3

四、和阅读对比

四、DRAM

一、和SRAM对比

二、存储器类型

三、存储容量更大

四、如何保持数据不丢失

2、存储器的层次结构

一、本质

二、大脑（CPU）中的记忆（L1 Cache）

三、咱们本身的书房和书桌大脑

四、CPU并非直接和每一种存储器设备打交道

3、如今主流的笔记本电脑分析

使用存储器的时候，该如何权衡价格和性能？

存储器在不一样层级之间的性能差别和价格差别，都至少在一个数量级以上。L1 Cache的访问延时是1纳秒（ns），而内存就已是100纳秒了。在价格上，这二者也差出了400倍。

我这里放了一张各类存储器成本的对比表格，你能够看看。你也能够在点击这个连接，经过拖拉，查看1990～2020年随着硬件设备的进展，访问延时的变化。

由于这个价格和性能的差别，你会看到，咱们实际在进行电脑硬件配置的时候，会去组合配置各类存储设备。

咱们能够找一台如今主流的笔记本电脑来看看，好比，一款入门级的惠普战66的笔记本电脑。今天在京东上的价格是4999人民币。它的配置是下面这样的。

• 1. Intle i5-8265U的CPU（这是一块4核的CPU）
• 二、. 8GB的内存
• 3. 一块128G的SSD硬盘
• 4. 一块1T的HDD硬盘

你能够看到，在一台实际的计算机里面，越是速度快的设备，容量就越小。这里一共十多兆的Cache，成本只是几十美圆。而8GB的内存、128G的SSD以及1T的HDD，大概零售价格加在一块儿，

也就和咱们的高速缓存的价格差很少。

4、总结延伸

这节的内容不知道你掌握了多少呢？为了帮助你记忆，我这里再带你复习一下本节的重点。

 

咱们经常把CPU比喻成高速运转的大脑，那么和大脑同步的寄存器（Register），就存放着咱们当下正在思考和处理的数据。而L1-L3的CPU Cache，

比如存放在咱们大脑中的短时间到长期的记忆。咱们须要小小花费一点时间，就能调取并进行处理。

咱们本身的书桌书架就比如计算机的内存，能放下更多的书也就是数据，可是找起来和看起来就要慢上很多。而图书馆更像硬盘这个外存，可以放下更多的数据，
找起来也更费时间。从寄存器、CPU Cache，到内存、硬盘，这样一层层下来的存储器，速度愈来愈慢，空间愈来愈大，价格也愈来愈便宜。

这三个“愈来愈”的特性，使得咱们在组装计算机的时候，要组合使用各类存储设备。越是快且贵的设备，实际在一台计算机里面的存储空间每每就越小。

而越是慢且便宜的设备，在实际组装的计算机里面的存储空间就会越大。

在后面的关于存储器的内容里，我会带着你进一步深刻了解，各个层次的存储器是如何运做的，在不一样类型的应用和性能要求下，是否能够靠人工添加一层缓存层来解决问题，

以及在程序开发层面，如何利用好不一样层次的存储器设备的访问原理和特性。