计算机的存储设备

理想状态下的计算机存储设备应该是极为快速，容量大，价格便宜。但是目前的技术做不到。因此，一般计算机的存储结构如下图所示。图中自顶向下的设备是越来越便宜，但是速度却是越来越慢。

寄存器是CPU内部的存储器，它的速度是最快的，CPU访问它是没有时延的；高速缓存通常由硬件控制，其中保存CPU最常使用的内容，当程序读取一个东西的时候，硬件会去检查是不是在高速缓存中，如果在称之为“高速缓存命中”，否则就需要去内存中读取。高速缓存通常需要两个时钟周期，比起内存是非常快速的。在现代的CPU中，通常都有三级高速缓存。分别是L1,L2,L3。

L1缓存一般是在CPU中的，CPU访问它不存在延时；L2缓存一般有2个时钟周期左右的延迟；L3缓存就更慢了。

在多核心处理器的设计中必须确定其缓存的位置。业界AMD和Intel采用的设计也是不同的。

a图是Intel采用的设计，这种设计必须有一个复杂的缓存控制器；b图是AMD采用的设计，这种设计在保存缓存一致性上比较复杂。