寄存器为什么比内存快

背景:

计算机的存储层次(memory hierarchy)之中,寄存器(register)最快,内存其次,最慢的是硬盘。

快的原因:

1、距离不同。(寄存器距离CPU比内存近)

2、硬件设计不同。(高性能、高成本、高耗电的设计可以用在寄存器上,而不能用在内存上)

3、工作方式不同。

寄存器工作方式:

(1)找到相关的位

(2)读取这些的位

内存的工作方式:

(1)找到数据的指针。(指针可能存放在寄存器内,所以这一步就已经包括寄存器的全部工作了。)

(2)将指针送往内存管理单元(MMU),由MMU将虚拟的内存地址翻译成实际的物理地址。

(3)将物理地址送往内存控制器(memory controller),由内存控制器找出该地址在哪一根内存插槽(bank)上。

(4)确定数据在哪一个内存块(chunk)上,从该块读取数据。

(5)数据先送回内存控制器,再送回CPU,然后开始使用。

内存的工作流程比寄存器多出许多步。每一步都会产生延迟,累积起来就使得内存比寄存器慢得多。

我的博客:http://blog.csdn.NET/shenshizhong

我的简书:http://www.jianshu.com/users/345daf0211ad/latest_articles

    原文作者:shenshizhong
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/609941eb2d51
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
点赞