本文已参与「新人创作礼」活动,一起开启掘金创作之路。
存储器层次结构
我们通常把CPU比作我们的大脑。
而CPU内的寄存器,就相当于我们正在想的东西。速度非常快,和CPU同步。
我们大脑中的记忆,就好比CPU Cache(CPU高速缓存)。它用的是SRAM芯片。(Static Random- Access Memory,静态随机存取存储器)
CPU里,通常会有L1、L2、L3这样三层高速缓存,每个CPU核心都有一块属于自己的L1高速缓存,这块缓存一般在CPU内部,通常分成指令缓存和数据缓存,分开存放CPU使用的指令和数据。L2也是每个CPU核心一个,不过它一般在CPU外部,所以会比L1慢。L3,是所有核心共用的,所以速度自然最慢。这里我们可以把L1看作是短期记忆,后两者是长期记忆。
而我们的内存,可以看成是我们的书架。当我们从书架拿起书阅读时,这个过程就相当于数据从内存加载到CPU的高速缓存和寄存器。内存用的存储芯片叫DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)
最后就是我们的外部存储设备了,可以把它比作图书馆,它通常是用SSD(Solid- state driver,固态硬盘)或者HDD(Hard Disk Driver,硬盘)来实现存贮功能。
各个存储器只和相邻的一层存储器交互,并且随着一层层向下,存储器的容量越来越大,访问速度越来越慢,这就构成了存储器层次结构。
SRAM和DRAM
SRAM之所以被称为静态,是因为只有处在通电的状态,数据才可以存在,一旦断电,里面的数据就会丢失。
DRAM之所以被称为动态,是因为它实现存储功能是用电容来实现的,而电容会不断漏电,要想存储数据就要周期性的更新。