5.1.3 存储系统的层次结构

在现代计算机系统中,为了解决高速、高容量和低成本之间的矛盾,基于程序的局部性原理采用了存储系统的层次结构,即包含Cache、主存储器和外存储器的三级存储子系统,如图5.1所示。

图5.1 存储系统的层次结构

存储器的分层结构是一种金字塔式的结构。按照CPU内的寄存器、Cache、主存储器和外存储器的顺序,存储容量和存储密度逐渐提高,而存取速度、价格和能耗等逐渐降低。外存储器的引入主要是为了解决存储容量的要求,而Cache的引入更主要的是要解决速度要求。两者的出发点都是提高存储系统的性能价格比,使整个存储系统在速度上接近Cache,而在容量和价格上接近外存储器。