计算机存储器的分层结构从顶至底主要包括以下几个层次：
寄存器
位于CPU内部，用于存储指令和临时数据。
访问速度非常快，与CPU速度相同，没有时延。
容量非常有限，通常32位CPU配备的寄存器容量为32×32位，64位CPU则为64×64位，一般小于1KB。
寄存器必须通过软件自行管理。
高速缓存
位于CPU和主存储器之间，用于改善主存储器与CPU的速度匹配问题。
包括L1、L2、L3等缓存，容量比寄存器大但比主存储器小。
L1缓存通常每个CPU独占，L3缓存为全部CPU共享，L2缓存根据架构设计可能是独享或共享。
主存储器
也称为随机访问存储器（RAM），是与CPU直接交换数据的内部存储器。
可以随时读写（刷新时除外），速度较快，通常用于存储操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据。
主存储器通常由DRAM（动态随机存取存储器）构成，容量较大，通过总线与CPU连接。
辅助存储器
用于长期存储数据和程序，例如硬盘驱动器、光盘和固态硬盘（SSD）。
容量大，但存取速度较慢。
计算机通常先把辅存中要读的东西放到主存后处理，然后依据情况是否写回。
这种分层次的结构旨在在速度、容量和成本之间寻找平衡。通过这种设计，计算机系统可以更加高效地管理程序和数据的存储和访问。