存储器层次结构

为什么一定要分层

如果只追求速度，最理想的是所有数据都放在寄存器附近，但那样成本太高、容量也太小，根本装不下真实程序。于是计算机只能把不同速度、不同价格、不同容量的存储器叠成层次。

常见顺序是：

寄存器 → L1 Cache → L2 Cache → L3 Cache → 内存 → SSD/HDD 硬盘

这条链路里，越往左越快、越小、越贵；越往右越慢、越大、越便宜。

程序长期存放在硬盘里，运行时先装进内存；CPU 真正处理时，再把热点数据放进 Cache；执行具体指令时，最靠近运算的位置是寄存器。

粗略理解就是：

硬盘 → 内存 → Cache → 寄存器 → CPU 运算

当 CPU 需要某个数据时，通常会先看更靠上的层：

寄存器没有 → 查 L1 → 查 L2 → 查 L3 → 还没有才去内存

这就是缓存体系的直觉来源。能在更靠上的层命中，就能省掉更大的延时成本。