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现代计算机的存储体系是一个金字塔结构，从上到下，访问速度越来越慢，但容量越来越大，单位成本也越来越低。
下面是不同层级存储器在访问延迟和成本上的大致对比（数据仅为示意，会随技术发展而变化）：
| 存储器层级 | 典型访问延迟 | 每 MB 成本（相对） |
|---|---|---|
| L1 Cache | ~1 纳秒 (ns) | ~$7000 |
| L2 Cache | ~3 纳秒 (ns) | ~$150 |
| 内存 (DDR4) | ~100 纳秒 (ns) | ~$15 |
| 固态硬盘 (SSD) | ~150 微秒 (µs) | ~$0.15 |
| 机械硬盘 (HDD) | ~10 毫秒 (ms) | ~$0.04 |
从上表可以看出：
- 速度差异巨大：内存访问比 L1 Cache 慢了约 100 倍。而机械硬盘的访问延迟更是高达 10 毫秒，比 L1 Cache 慢了 1000 万倍。
- 成本差异悬殊：每 MB 的 L1 Cache 成本比内存贵了约 466 倍，比机械硬盘贵了 17.5 万倍。
这也是为什么 CPU 内部的高速缓存（L1/L2/L3 Cache）容量都非常小（通常只有几十 MB），而内存和硬盘容量可以做到很大（GB 甚至 TB 级别）的原因。整个存储体系的设计，就是在性能、容量和成本之间做出的权衡。
贡献者
jiechen