一般來說。cpu需要0個週期來訪問其暫存器，1-30個週期來訪問快取記憶體，50-200個週期來訪問主存。
對於intel core i7來說。這個值可以很具體。intel core i7的主頻約在2-3ghz。可以計算出。
l1—指令快取
l1-資料快取
l2-快取
l3-快取
記憶體訪問週期44
1130-40
50-200
快取大小
32kb
32kb
256kb
8mb若干gb
訪問時間
2ns2ns
5ns14-18ns
24-93ns
也就是說，訪問記憶體的時間是ns級別的。
再來看看磁碟。
磁碟的訪問時間=尋道時間+旋轉延遲+資料傳輸時間。對於普通的7200轉stat磁碟。這個值是:9ms+4ms+0.02ms=13.02ms。
也就是說，如果從磁碟隨機訪問乙個位元組，需要13.02ms，比從記憶體獲取的時間24-93ns，至少要多14萬倍。相差5個資料級，何其巨大的差距。
順序讀寫磁碟會快一些。 假設乙個碟片有1000個扇區，每個扇區512位元組，7200轉。順序讀可以忽略掉尋道的時間。所以吞吐量是 扇區數×扇區大小×轉速=1000*512/(60/7200)=58mb/s。這個資料似乎不咋樣。如果使用多盤系統。stat ii的介面，吞吐量可以達到300mb/s。追求極限效能可以mount裸盤直接操作多盤。
儲存器山
《深入理解計算機系統》一書中提到了乙個儲存器山的概念。教授先生別出心裁的將儲存器的吞吐量，畫成了一座山。
儲存器山的測試程式是這樣的：
kernel_loop(elems, stride):for (i = 0; i < elems; i += stride)x軸表示的是讀取步長，y軸是吞吐量，z軸是資料總量的大小。result = data[i];
可以看出來步長越小，資料資料總量越小。效能越好。
很明顯，山是不是平滑的，是成階梯狀。紅色部分為l1快取，綠色為l2快取，淺藍是l3快取，深藍是記憶體。我們可以得一些資料。
l1-資料快取
l2-快取
l3-快取
記憶體磁碟
ssd快取大小
32kb
256kb
8mb十幾gb
幾tb幾百gb
訪問時間
2ns5ns
14-18ns
24-93ns
13.0ms
30-300us
吞吐量6500mb/s
3300mb/s
2200mb/s
800mb/s
60mb/s
250mb/s
也就是說，去除快取記憶體的記憶體，吞吐量效能只有800mb/s而已。比起磁碟的300mb/s,網路的100mb/s。也只是快了幾倍。平時說記憶體比磁碟快許多，其實沒有那麼多，如果不好好操作記憶體，記憶體的頻繁讀寫，也可以成為系統瓶頸。
總結
現在處理器的主頻已經停止了增長。但是快取記憶體仍然以摩爾定律的速度增長的。長久的看，快取記憶體頻率逐漸會追上處理器的效能，容量也會越來越大。但是記憶體則不容樂觀，雖然容量增加了許多，但是效能確沒有大的提公升,磁碟的狀況也是類似;ssd剛剛開始普及,趨勢不明顯。
但可以看到，ssd的吞吐量和記憶體的吞吐量相去並不大。也就是說在未來，當ssd完全替代了磁碟。我們要像現在操作磁碟一樣小心翼翼地操作記憶體，才有可能寫出符合那個時代計算機效能的程式。相比之下，ssd的使用比磁碟要輕鬆一些，畢竟隨機讀寫的速度在一兩個數量級上。
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