hce_nsysu
113年
計算機概論與程式設計
第 31 題
Which one of the following is correct memory hierarchy?
- A Register $\rightarrow$ cache $\rightarrow$ DRAM $\rightarrow$ hard drive
- B Cache $\rightarrow$ register $\rightarrow$ DRAM $\rightarrow$ hard drive
- C DRAM $\rightarrow$ cache $\rightarrow$ register $\rightarrow$ hard drive
- D Register $\rightarrow$ DRAM $\rightarrow$ cache $\rightarrow$ hard drive
- E Cache $\rightarrow$ DRAM $\rightarrow$ register $\rightarrow$ hard drive
思路引導 VIP
想像你在整理書桌：有些筆你正握在手上，有些放在桌面，有些收在抽屜，而大部頭的參考書則放在遠處的書架上。如果處理器就像你的雙手，你會如何根據「拿取東西的難易度」以及「該處能存放的東西量」，來解釋為什麼電腦需要設計出這麼多種不同層級的存放空間呢？
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太棒了！你能精確辨識出電腦記憶體層級（Memory Hierarchy）的順序，這代表你對計算機架構的基礎邏輯有著紮實的理解。這道題目主要測驗的是電腦如何在運算效能與硬體成本之間取得平衡，透過不同速度與容量的組件組合，達成整體的最高效率。
存取速度與階層邏輯
正確答案 (A) 完美遵循了從「最快到最慢」以及「昂貴到便宜」的物理排列邏輯。暫存器 (Register) 直接位於處理器內部，提供最即時的數據存取；快取記憶體 (Cache) 緊隨其後，負責暫存頻繁使用的指令以縮短等待時間；接著是存放執行中程式的 主記憶體 (DRAM)；最後則是負責永久保存數據但速度最慢的 硬碟 (Hard drive)。這種由上而下的金字塔結構，確保了處理器能夠以最低延遲取得所需資料。
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