各种存储器之间的关系，可以用我们在图书馆学习这个场景来理解。
CPU 可以比喻成我们的大脑，我们当前正在思考和处理的知识的过程，就好比 CPU 中的寄存器处理数据的过程，速度极快，但是容量很小。而 CPU 中的 L1-L3 Cache 好比我们大脑中的短期记忆和长期记忆，需要小小花费点时间来调取数据并处理。
我们面前的桌子就相当于内存，能放下更多的书（数据），但是找起来和看起来就要花费一些时间，相比 CPU Cache 慢不少。而图书馆的书架相当于硬盘，能放下比内存更多的数据，但找起来就更费时间了，可以说是最慢的存储器设备了。
从 寄存器、CPU Cache，到内存、硬盘，这样一层层下来的存储器，访问速度越来越慢，存储容量越来越大，价格也越来越便宜，而且每个存储器只和相邻的一层存储器设备打交道，于是这样就形成了存储器的层次结构。
再来回答，开头的问题：那机械硬盘、固态硬盘、内存这三个存储器，到底和 CPU L1 Cache 相比速度差多少倍呢？
CPU L1 Cache 随机访问延时是 1 纳秒，内存则是 100 纳秒，所以 CPU L1 Cache 比内存快 100 倍左右。
SSD 随机访问延时是 150 微秒，所以 CPU L1 Cache 比 SSD 快 150000 倍左右。
最慢的机械硬盘随机访问延时已经高达 10 毫秒，我们来看看机械硬盘到底有多「龟速」：
SSD 比机械硬盘快 70 倍左右；
内存比机械硬盘快 100000 倍左右；
CPU L1 Cache 比机械硬盘快 10000000 倍左右；
我们把上述的时间比例差异放大后，就能非常直观感受到它们的性能差异了。如果 CPU 访问 L1 Cache 的缓存时间是 1 秒，那访问内存则需要大约 2 分钟，随机访问 SSD 里的数据则需要 1.7 天，访问机械硬盘那更久，长达近 4 个月。
可以发现，不同的存储器之间性能差距很大，构造存储器分级很有意义，分级的目的是要构造缓存体系。
