内存分层

最新推荐文章于 2024-11-11 21:34:44 发布
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分类专栏： OperatingSystem 文章标签： memory
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博客指出当前计算机各部件速度差距大，为平衡内存价格、速度和容量，采用内存分层设计。分层需满足层级越低价格低廉、容量增大等条件。内层分级提升性能基于指令和数据的局部聚集性，该分层策略也可用于软件，减少硬盘访问、提高速度。

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文章目录

为什么

我们目前的计算机结构, 其中一个瓶颈或问题就是各个部件的速度差距巨大. 内存速度跟不上处理器, 硬盘跟不上内存, 这个我们都知道. 内存的价格是我们所关注的. 但是内存的价格和速度成正比, 和容量成反比(当然这个反比是相对价格). 为了平衡价格, 速度, 容量, 内存的设计就用了组合拳的方式: 内存分层

结构图

在这里插入图片描述
分层需要满足一定条件, 就是层级越低, 必须要满足:

  1. 价格低廉
  2. 容量增大
  3. 访问时间增大
  4. 处理器访问频率减少

局部聚集性

内层分级能达到性能提升的一个基础就是: 指令和数据在短时间内具有局部聚集性. 因此我们可以将处理器将要使用的指令和数据提前从底层内存传输到高层内存中, 那么处理器只从高速内存中提取就可以达到性能提升的目的.

这种分层的策略也可以用到软件中, 比如将硬盘中常用的数据, 可以让其常驻内存来达到减少硬盘访问, 提高访问速度.

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