我目前对这个问题的理解还很初级。我读到过诸如“主内存更靠近处理器”和“硬盘驱动器使用旋转盘片和磁头，它们必须进行物理移动”之类的内容。进一步的细节通常用令人困惑或模糊的术语来表达。有人能清楚而雄辩地把所有事情联系起来吗？
答案1
让我们获取数据并看看会发生什么：
主存储器：
我们很幸运，最近才用过它吗？L1 缓存命中，我们在 1 纳秒内就得到了答案。
我们是不是有点幸运，最近使用了它，但对于 L1 缓存来说还不够？L2 缓存命中，4 纳秒。
好吧，我们的运气不好，我们必须出去吃芯片。100纳秒。
硬盘：
首先，我们必须在内存中搜索表格，找出它的确切位置。只要它不必为此转到磁盘，时间与最终答案无关，所以我会忽略它。
好的，我们的数据在123456扇区。硬盘，请给我123456扇区。
123456？好的。这是 123 轨道上的 456 扇区。头部，移至 123 轨道。
伺服电机：咔哒、咔哒、咔哒...... 3,000,000 纳秒后，好吧，我终于到达了。
现在，让我们假设这是一个典型的 7,200 rpm 驱动器。盘片每秒旋转 120 次，因此我们的平均等待时间为 1/240 秒。我们等待了又 4,166,666 纳秒，数据才到达磁头。
请注意，这也是为什么从磁盘读取大文件比读取小文件好得多的原因。您现在想要扇区 123457 吗？步进电机：我已经到了。读取头：现在刚刚出现数据。
答案2
最简单的方法是：想象一下 CPU 需要数据。RAM 是站在 CPU 旁边的人。CPU 询问，这个人立即回答。非常快。
硬盘等外部外围设备的操作方式如下：CPU 发出相同的请求，但由于 RAM 此刻没有数据，它会派人走到硬盘旁。硬盘就像儿童旋转木马一样 - 它会旋转。数据写在粘贴在旋转木马不同位置的便签上。如果您走到它旁边，并且您要查找的信息就在那里，那就太好了。阅读它并返回。如果没有，您必须等待旋转木马旋转一圈才能找到您需要的便签。此外，它不仅在边缘，可能更靠近中心。因此您还需要搜索它。一旦找到它，您就返回 CPU。显然，直接询问 RAM 比等待硬盘更快。
答案3
“为什么从硬盘获取信息比从主存储器获取信息需要更多时间？”
因为主存储器（通常称为 RAM）的速度要快得多。
计算机中有两种主要的存储类型：RAM 和硬盘。每种类型都有其优点和缺点，这就是为什么计算机需要这两种类型。
硬盘特点：1. 相对便宜。2. 永久存储。一旦写入，它将无限期地保留数据。3. 比 RAM 慢得多。4. 数据进出磁盘必须先经过 RAM。无法直接访问。
RAM 特性：1. 比硬盘贵很多。这就是计算机内存少很多的原因。2. 存储不稳定。这意味着计算机关闭时，它包含的所有数据都会丢失。3. 比硬盘快很多。4. RAM 的内容可以直接访问。
近年来，SSD 驱动器越来越受欢迎。它们是一种没有移动部件的硬盘。它们比传统硬盘更快，但仍然比 RAM 慢得多。目前的主要问题是它们比传统硬盘更贵，但这种情况正在改变。最终它们将完全取代传统驱动器。
操作系统的主要工作之一是充分利用这两种截然不同的存储介质。必须频繁访问或更改的数据（有时每秒数百万次）保存在 RAM 中。不经常使用或必须永久存储的数据保存在硬盘上。操作系统无需用户干预即可管理其中的大部分内容。