知道硬盘很慢，没想到比CPU Cache慢10000000倍( 四 ) 作者丨小林coding前言大家如果想自己组

我们面前的桌子就相当于内存，能放下更多的书（数据），但是找起来和看起来就要花费一些时间，相比 CPU Cache 慢不少。而图书馆的书架相当于硬盘，能放下比内存更多的数据，但找起来就更费时间了，可以说是最慢的存储器设备了。
从寄存器、CPU Cache ，到内存、硬盘，这样一层层下来的存储器，访问速度越来越慢，存储容量越来越大，价格也越来越便宜，而且每个存储器只和相邻的一层存储器设备打交道，于是这样就形成了存储器的层次结构。
再来回答，开头的问题：那机械硬盘、固态硬盘、内存这三个存储器，到底和 CPU L1 Cache 相比速度差多少倍呢？
CPU L1 Cache 随机访问延时是 1 纳秒，内存则是 100 纳秒，所以 CPU L1 Cache 比内存快 100 倍左右。
SSD 随机访问延时是 150 微妙，所以 CPU L1 Cache 比 SSD 快 150000 倍左右。
最慢的机械硬盘随机访问延时已经高达 10 毫秒，我们来看看机械硬盘到底有多「龟速」：

SSD 比机械硬盘快 70 倍左右；
内存比机械硬盘快 100000 倍左右，即 10W 倍；
CPU L1 Cache 比机械硬盘快 10000000 倍左右，即 1000W倍；

我们把上述的时间比例差异放大后，就能非常直观感受到它们的性能差异了。如果 CPU 访问 L1 Cache 的缓存时间是 1 秒，那访问内存则需要大约 2 分钟，随机访问 SSD 里的数据则需要 1.7 天，访问机械硬盘那更久，长达近 4 个月。
【知道硬盘很慢，没想到比CPU Cache慢10000000倍】可以发现，不同的存储器之间性能差距很大，构造存储器分级很有意义，分级的目的是要构造缓存体系。