大部分現今的中央處理器都非常的快速,大部分程式工作量需要記憶體存取,快取的效率和記憶體傳輸是介於階層中的不同等級,會實際上限制處理的速度。導致中央處理器花費大量的時間閒置,等待記憶體 I/O 完成。
大部分電腦中的記憶體階層如下:
暫存器 � 可能是最快的存取,但僅僅只有幾百個位元組。
第一級(L1)快取 � 通常存取只需要幾個周期,通常是幾十個 KB。
第二級(L2) 快取 � 比 L1 約有 2 到 10 倍較高延遲性,通常是 512 KB 或更多。
第三級(L3) 快取 � (不一定有) 比 L2 更高的延遲性,通常有數 MB 之大。
主記憶體 (DRAM) � 存取需要幾百個周期,但可以大到數個 GB。
磁碟儲存 � 需要成千上百個周期,但是空間非常的大。
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