前言

作为程序员，我们不深究硬件，无需深入了解硬件的各个电路信号等细节，只了解存储器的基本相关知识。

存储器的层次结构

寄存器

计算机的一种硬件组件，用于存储和快速访问处理器的数据，位于CPU内部的小型存储器单元，它是所以存储器当中处理速度最快的，但是也是存储数据最少的

CPU Cache

CPU高速缓存，用的是一种叫 SRAM（Static Random-Access Memory，静态随机存储器） 的芯片。我们经常说的三级缓存就是在这里，分为L1、L2、L3三层，其中L1 Cache包括数据缓存和指令缓存，L1是三级缓存离CPU最近的，所以是三级缓存里面最快的

内存

它使用的是一种叫作 DRAM （Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器） 的芯片。。它使用电容器来存储数据，需要定期刷新以保持数据的有效性。DRAM的容量较大且相对廉价，但读写速度相对于CPU Cache较慢

固态硬盘

SSD（Solid-state disk） 就是我们常说的固体硬盘，结构和内存类似，但是它相比内存的优点是断电后数据还是存在的，而内存、寄存器、高速缓存断电后数据都会丢失。内存的读写速度比 SSD 大概快 10~1000 倍。

机械硬盘

机械硬盘（Hard Disk Drive, HDD），它是通过物理读写的方式来访问数据的，因此它访问速度是非常慢的，访问时间是毫秒(ms)级别的

CPU 访问数据流程图

总结

寄存器（Register）：寄存器是CPU内部的存储器，访问速度非常快，通常在纳秒级别（几纳秒至十几纳秒）。
高速缓存（Cache）：高速缓存是位于CPU和主存之间的存储层次结构，具有较快的访问速度。L1缓存的访问延迟通常在几个纳秒至十几个纳秒之间，而L2和L3缓存的访问延迟可能在几十纳秒至几百纳秒之间。
主存（RAM）：主存是计算机系统中常用的内存类型，访问速度相对较慢。DDR4主存的访问延迟通常在几十纳秒至百多纳秒之间。
固态硬盘（SSD）：固态硬盘使用闪存芯片作为存储介质，其访问速度比传统的机械硬盘要快。固态硬盘的随机读取延迟通常在几微秒至数十微秒之间，写入延迟可能稍高一些。
机械硬盘（HDD）：机械硬盘使用旋转磁盘和读写磁头进行数据访问，相比其他存储器具有较慢的访问速度。机械硬盘的随机读取延迟通常在几毫秒至十几毫秒之间。

回到开始的问题：磁盘和内存速度可能相差万倍，内存访问是纳秒级别，磁盘访问是毫秒级别