CPU緩存的容量比內(nèi)存小的多但是交換速度卻比內(nèi)存要快得多。緩存的出現(xiàn)主要是為了解決CPU運(yùn)算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾，因?yàn)镃PU運(yùn)算速度要比內(nèi)存讀寫速度快很多，這樣會(huì)使CPU花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間等待數(shù)據(jù)到來或把數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。　
緩存大小是CPU的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU速度的影響非常大，CPU內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。實(shí)際工作時(shí)，CPU往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。但是從CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。

按照數(shù)據(jù)讀取順序和與CPU結(jié)合的緊密程度，CPU緩存可以分為一級(jí)緩存，二級(jí)緩存，部分高端CPU還具有三級(jí)緩存，每一級(jí)緩存中所儲(chǔ)存的全部數(shù)據(jù)都是下一級(jí)緩存的一部分，這三種緩存的技術(shù)難度和制造成本是相對(duì)遞減的，所以其容量也是相對(duì)遞增的。當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，首先從一級(jí)緩存中查找，如果沒有找到再?gòu)亩?jí)緩存中查找，如果還是沒有就從三級(jí)緩存或內(nèi)存中查找。一般來說，每級(jí)緩存的命中率大概都在80%左右，也就是說全部數(shù)據(jù)量的80%都可以在一級(jí)緩存中找到，只剩下20%的總數(shù)據(jù)量才需要從二級(jí)緩存、三級(jí)緩存或內(nèi)存中讀取，由此可見一級(jí)緩存是整個(gè)CPU緩存架構(gòu)中最為重要的部分。 內(nèi)存是計(jì)算機(jī)中重要的部件之一，它是與CPU進(jìn)行溝通的橋梁。計(jì)算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對(duì)計(jì)算機(jī)的影響非常大。內(nèi)存(Memory)也被稱為內(nèi)存儲(chǔ)器，其作用是用于暫時(shí)存放CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)。只要計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中，CPU就會(huì)把需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)調(diào)到內(nèi)存中進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算完成后CPU再將結(jié)果傳送出來，內(nèi)存的運(yùn)行也決定了計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。 內(nèi)存是由內(nèi)存芯片、電路板、金手指等部分組成的。
硬盤（港臺(tái)稱之為硬碟，英文名：Hard Disk Drive 簡(jiǎn)稱HDD 全名
溫徹斯特式硬盤）是電腦主要的存儲(chǔ)媒介之一，由一個(gè)或者多個(gè)鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。
硬盤有固態(tài)硬盤（SSD 盤，新式硬盤）、機(jī)械硬盤（HDD 傳統(tǒng)硬盤）、混合硬盤（HHD
一塊基于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤誕生出來的新硬盤）。SSD采用閃存顆粒來存儲(chǔ)，HDD采用磁性碟片來存儲(chǔ)，混合硬盤(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盤和閃存集成到一起的一種硬盤。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動(dòng)器中。
磁頭復(fù)位節(jié)能技術(shù)：通過在閑時(shí)對(duì)磁頭的復(fù)位來節(jié)能。
多磁頭技術(shù)：通過在同一碟片上增加多個(gè)磁頭同時(shí)的讀或?qū)憗頌橛脖P提速，或同時(shí)在多碟片同時(shí)利用磁頭來讀或?qū)憗頌榇疟P提速，多用于服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)中心。

這三者之間的讀寫速度是緩存最快，內(nèi)存次之，SSD硬盤稍慢，機(jī)械硬盤最慢。

外部存儲(chǔ)器還有：以前采用的外圍存儲(chǔ)器如可擦寫光盤，磁帶機(jī)，磁盤等等。
還有方便使用的SD卡,TF卡（小的SD卡），索尼公司開發(fā)的記憶棒。
U盤也是一種外部存儲(chǔ)器，現(xiàn)在也是比較多用的一種存儲(chǔ)體。

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虛擬內(nèi)存，又稱頁(yè)面文件。電腦里的內(nèi)存是有限的，假如內(nèi)存上的空間都用完了，該怎么辦？系統(tǒng)可以在硬盤上開辟一塊區(qū)域，將硬盤當(dāng)做內(nèi)存來用。雖然速度很慢，但總比沒有要強(qiáng)。

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【補(bǔ)充】

Cache一詞來源于1967年的一篇電子工程期刊論文。其作者將法語(yǔ)詞“cache”賦予“safekeeping storage”的涵義，用于電腦工程領(lǐng)域。

當(dāng)CPU處理數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)先到Cache中去尋找，如果數(shù)據(jù)因之前的操作已經(jīng)讀取而被暫存其中，就不需要再?gòu)碾S機(jī)存取存儲(chǔ)器（Main memory）中讀取數(shù)據(jù)——由于CPU的運(yùn)行速度一般比主內(nèi)存的讀取速度快，主存儲(chǔ)器周期（訪問主存儲(chǔ)器所需要的時(shí)間）為數(shù)個(gè)時(shí)鐘周期。因此若要訪問主內(nèi)存的話，就必須等待數(shù)個(gè)CPU周期從而造成浪費(fèi)。

提供“緩存”的目的是為了讓數(shù)據(jù)訪問的速度適應(yīng)CPU的處理速度，其基于的原理是內(nèi)存中“程序執(zhí)行與數(shù)據(jù)訪問的局域性行為”，即一定程序執(zhí)行時(shí)間和空間內(nèi)，被訪問的代碼集中于一部分。為了充分發(fā)揮緩存的作用，不僅依靠“暫存剛剛訪問過的數(shù)據(jù)”，還要使用硬件實(shí)現(xiàn)的指令預(yù)測(cè)與數(shù)據(jù)預(yù)取技術(shù)——盡可能把將要使用的數(shù)據(jù)預(yù)先從內(nèi)存中取到緩存里。

CPU的緩存曾經(jīng)是用在超級(jí)計(jì)算機(jī)上的一種高級(jí)技術(shù)，不過現(xiàn)今電腦上使用的的AMD或Intel微處理器都在芯片內(nèi)部集成了大小不等的數(shù)據(jù)緩存和指令緩存，通稱為L(zhǎng)1緩存（L1 Cache即Level 1 On-die Cache，第一級(jí)片上高速緩沖存儲(chǔ)器）；而比L1更大容量的L2緩存曾經(jīng)被放在CPU外部（主板或者CPU接口卡上），但是現(xiàn)在已經(jīng)成為CPU內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)組件；更昂貴的CPU會(huì)配備比L2緩存還要大的L3緩存（level 3 On-die Cache第三級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器）。

摘自：百度知道

總結(jié)

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