Caching 需要帮助理解缓存概念吗

我最近读了很多关于操作系统的书。我了解缓存的工作原理以及它的用途。 然而，当我问自己一个问题时，我找不到答案

如果一个缓存可以和它正在缓存的设备一样大（例如，一个缓存和一个磁盘一样大），为什么不这样做并删除这个设备呢

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假设缓存在内存中，它不是持久的，这意味着您的机器重新启动后将丢失它。如果没有其他功能，您将需要永久性存储（磁盘），以避免在重新启动和断电时丢失数据。

对于磁盘缓存，没有技术限制为什么通常用于HDD缓存的电池备份RAM缓存或闪存不能组合在一起以提供TB的容量。您的普通用户不会使用这些基于RAM的存储产品，因为它比普通存储贵得多，而且它们仍然会消耗太多的电能，无法保持数小时的不插电状态。我们将SSHD留给全闪存存储，但即使他们也有RAM缓存来减少和整合IO调用

对于CPU缓存，它实际上有一个实际的限制，它们占用了宝贵的物理空间，可以用于其他单元，增加了距离（因此延迟），并产生热量（无论您的冷却预算有多大，这都是一个硬限制）。这就是为什么CPU缓存是多级的，小的一级缓存与一个内核紧密耦合，大的二级缓存由多个内核共享，而较慢但更大的三级缓存则使用较慢但更便宜的组件。即使有一个无限的预算和一个奇特的进程，多级缓存CPU将有更好的性能比单级缓存CPU，被迫把一切（相对）远硅和痛苦的延迟