简述现代计算机常用的三级存储体系

简述现代计算机常用的三级存储体系
现代计算机常用的三级存储体系是指计算机内存的三个层次，包括高
速缓存（Cache）、主存储器（Main Memory）和辅助存储器（Auxiliary Storage），每个层次的存储器速度和容量不同，以及在计算机中的作用
也不同。

下面将分别对这三个层次进行详细说明。

1. 高速缓存（Cache）
高速缓存是位于中央处理器（CPU）和主存储器之间的一层存储器，
其作用是临时存储处理器频繁使用的数据或指令，以提高处理器的访问速度。

高速缓存的特点是速度非常快，可以与CPU进行同步操作，并且容量
较小。

高速缓存采用的是容量较小但速度非常快的SRAM（Static Random Access Memory）或DRAM（Dynamic Random Access Memory）来存储数据。

高速缓存采用了一种称为“局部性原理”的策略，根据程序访问数据
和指令的局部性特征，预先将可能用到的数据和指令存储到高速缓存中，
当CPU需要访问数据或指令时，首先在高速缓存中查找，如果找到则直接
返回，从而避免了频繁访问主存储器的延迟。

2. 主存储器（Main Memory）
主存储器是计算机中的主要存储器，通常是指随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），它可以直接被CPU访问。

主存的特点
是速度相对较快（相比辅助存储器），容量较大。

主存储器存储的是当前
运行的程序和数据，存储的内容会随着程序的加载和运行而不断变化。

主存储器一般采用的是DRAM，其存储单元是由电容和晶体管构成的。

DRAM的数据是以电容的充放电状态表示的，因此对DRAM的访问速度受限
于电容的充放电时间，相对较慢。

3. 辅助存储器（Auxiliary Storage）
辅助存储器能够永久保存数据，即使计算机断电也不会丢失数据。

它
通常用于存储操作系统、应用程序和用户数据等，在程序需要执行或大量
数据需要读写时，会从辅助存储器中加载到主存储器中进行处理。

辅助存
储器的访问速度较慢，但容量大，适合存储大量的数据和程序。

在实际计算机系统中，还有一些其他的存储层次，如二级缓存、虚拟
内存等，它们对于提高计算机系统的性能和扩展存储容量起着重要的作用。

但无论是哪个层次的存储器，都是为了满足计算机对存储和访问数据的需求，通过不同的存储层次的组合和优化，可以提高计算机的运行速度和存
储容量，提升整个系统的性能。