Почему в современных компьютерах используются устройства памяти нескольких уровней, различающиеся по времени доступа, сложности, объёму и стоимости?
К памяти предъявляют два важных требования: большой объём для хранения данных и малое время доступа, чтобы процессор не простаивал в ожидании. Согласно объяснению принципа иерархической организации памяти в §
Поэтому применяют несколько связанных уровней. Более быстрый уровень хранит сравнительно небольшой набор данных, к которому процессор обращается часто; за быстродействие приходится платить большей стоимостью в расчёте на единицу объёма. Более ёмкий и дешёвый уровень подходит для хранения большого количества данных, но доступ к нему медленнее. Данные при необходимости могут переходить между уровнями.
Когда часто нужные данные находятся на быстром уровне, процессор получает их с меньшей задержкой. Остальные данные можно держать на более вместительном уровне. Такое сочетание помогает выполнить оба требования к памяти без чрезмерного усложнения и удорожания всего компьютера.
Несколько уровней памяти позволяют совместить быстрый доступ к часто используемым данным с большим объёмом хранения при приемлемой стоимости.
