存储器价格与性能差距
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先记延时量级
按常见数量级去理解:
- L1 Cache 随机访问延时约 1ns
- 内存随机访问延时约 100ns
- SSD 随机访问延时约 150us
- 机械硬盘随机访问延时约 10ms
只看这些数字,已经能看出不同层之间不是“慢一点”,而是直接跨了多个数量级。
换算成倍数更直观
- L1 Cache 大约比内存快 100 倍
- L1 Cache 大约比 SSD 快 150000 倍
- L1 Cache 大约比机械硬盘快 10000000 倍
- 内存大约比机械硬盘快 100000 倍
价格为什么也差这么多
越快的存储器,对材料、面积和功耗的要求通常越苛刻,所以单位容量成本更高。也正因为如此,CPU 里的寄存器和 Cache 很小,而内存和硬盘才能做得更大。
怎么把这个差距记牢
可以把它想成“离 CPU 越近,买的是速度;离 CPU 越远,买的是容量”。因此整机设计不可能只押注一种存储器,而必须让不同层各自承担不同职责。