存储层次是在电脑架构下储存系统阶层的排列顺序。每一层于下一层相比都拥有较高的速度和较低延迟性,以及较小的容量(也有少量例外,如AMD早期的Duron CPU)。大部分现今的中央处理器的速度都非常的快。大部分程序工作量需要记忆体访问。由于高速缓存的效率和记忆体传输位于阶层中的不同等级,所以实际上会限制处理的速度,导致中央处理器花费大量的时间等待记忆体I/O完成工作。
大部分电脑中的存储层次如下四层:
- 寄存器–可能是最快的访问。在32位处理器,每个寄存器就是32位。x86处理器共有16个寄存器。
- 高速缓存(L1-L3:SRAM、L4:DRAM)
- 主记忆体(DRAM)–访问需要几百个周期,可以大到数十GB。
- 磁盘储存–需要成千上万个周期,容量非常大。