6. 高速缓存（cache）极其重要
这个简单的示例揭示了一个重要问题：即系统花费了大量的时间把信息从一个地方复制到另一个地方。
因此，系统设计者的一个主要目标就是使这些复制操作尽可能快地完成。
根据机械原理，较大的存储设备要比较小的存储设备运行得慢，而快速设备的造价远高于同类的低速设备。然而，处理器从寄存器文件中读数据比从主存中读取几乎要快100倍，
针对这种处理器与主存之间的差异，系统设计者采用了更小更快的存储设备，称为高速缓存存储器（cache memory,简称为cache或高速缓存），
作为暂时的集结区域，存放处理器近期可能会需要的信息。位于处理器芯片上的L1高速缓存的容量可以达到数万字节，访问速度几乎和访问寄存器文件一样快。一个容量为数十万到数百万字节的更大的L2高速缓存通过一条特殊的总线连接到处理器。每一级速度在5~10倍左右。现代计算机通常采用三级高速缓存：Ll、L2和L3。通过让高速缓存里存放可能经常访问的数据，大部分的内存操作都能在快速的高速缓存中完成。高速缓存存储器示意图如下：
以此得出的重要结论就是——意识到高速缓存（cache）存储器存在的应用程序员能够利用高速缓存将程序的性能提高一个数量级。
7. 存储设备形成结构层次
以下是一个存储器层次结构实例图，从上至下，设备的访问速度越来越慢、容量越来越大，并且每字节的造价也越来越便宜。寄存器文件在层次结构中位于最顶部，也就是第0 级或记为L0。这里我们展示的是三层高速缓存L1到L3, 占据存储器层次结构的第1层到第3层。
存储器层次结构的主要思想**是上一层的存储器作为低一层存储器的高速缓存。**因此，寄存器文件就是L1的高速缓存，L1是L2的高速缓存，L2是L3的高速缓存，L3是主存的高速缓存，而主存又是磁盘的高速缓存。