事實上,目前的電腦使用了非常多種儲存技術。每種技術都為不同的功能所設計,好讓儲存空間的速度與容量能夠互相匹配。
這些技術有:
處理器的暫存器
快取記憶體
隨機存取記憶體(RAM)
硬碟
事實上,目前的電腦使用了非常多種儲存技術。每種技術都為不同的功能所設計,好讓儲存空間的速度與容量能夠互相匹配。
這些技術有:
處理器的暫存器
快取記憶體
隨機存取記憶體(RAM)
硬碟
離線的備份儲存裝置(磁帶機、光碟機等等)
就功能與成本來說,這些技術形成了一個大家族。舉例來說,CPU 暫存器:
速度非常快(存取時間只有幾個奈秒 - nanosecond)
儲存空間不大(多半低於 200 位元組)
擴充性非常有限(得改變處理器的架構)
造價昂貴(每個位元組超過一美元)
然而,在這族譜上的另一端,離線備份裝置:
速度非常慢(如果備份資料必須送到很遠的地方去,那麼存取時間可以用「天」來計算)
容量非常大(數十到數百 GB)
基本上,擴充能力沒有上限(唯一的限制是存放備份磁帶的樓板面積)
非常便宜(每個位元組不到幾美分)
藉由這不同能力的技術,您就得以微調您的系統,用最小的成本,獲得最大的效能。以下章節將為您探索儲存家族中的每一項成員。
所有現今的處理器都包括了許多不同功能的暫存器,從儲存目前執行中指令的位址,到更一般的資料儲存與處理。CPU 暫存器的執行速度跟 CPU 的其他部份一樣;否則暫存器就會變成嚴重的瓶頸,影響系統效能。這是因為 CPU 的所有運作多少都跟暫存器有關。
CPU 暫存器的數目(與使用方式)與 CPU 本身的架構有著非常緊密的依存關係。除非使用另一種架構的處理器,否則您沒有辦法改變 CPU 暫存器的數目。也因為如此,CPU 暫存器的數目可被視為是個常數,要改變的話,必須花上很多精力與成本。