Una memòria caché és una memòria en la qual s'emmagatzema una sèrie de dades per al seu ràpid accés. Existeixen moltes memòries (de disc, de sistema, fins i tot de dades), però ens centrarem en la memòria caché dels processadors. Bàsicament, la memòria caché d'un processador és un tipus de memòria volàtil (del tipus RAM), però d'una gran velocitat. En l'actualitat aquesta memòria està integrada en el processador, i la seva funció és emmagatzemar una sèrie d'instruccions i dades als que el processador accedeix contínuament, amb la finalitat que aquests accessos siguin instantanis. Aquestes instruccions i dades són aquelles a les quals el processador necessita estar accedint de forma contínua, per la qual cosa per al rendiment del processador és imprescindible que aquest accés sigui el més ràpid i fluid possible. Hi ha tres tipus diferents de memòria caché per a processadors:
- Caché de 1r nivell (L1): Aquesta memòria caché està integrada en el nucli del processador, treballant a la mateixa velocitat que aquest. La quantitat de memòria caché L1 varia d'un processador a un altre, estant normalment entra els 64KB i els 256Kb. Aquesta memòria sol al seu torn estar dividida en dues parts dedicades, una per a instruccions i una altra per a dades.
- Caché de 2n nivell (L2): Integrada també en el processador, encara que no directament en el nucli d'aquest, té els mateixos avantatges que la memòria caché L1, encara que és una mica més lenta que aquesta. La memòria caché L2 sol ser major que la memòria caché L1, podent arribar a superar els 2MB. A diferència de la memòria caché L1, aquesta no està dividida, i la seva utilització està més encaminada a programes que al sistema.
- Caché de 3er nivell (L3): És un tipus de memòria caché més lenta que la L2, molt poc utilitzada en l'actualitat. En un principi aquesta memòria caché estava incorporada a la placa base, no al processador, i la seva velocitat d'accés era bastant més lenta que una memòria caché de nivell 2 o 1, ja que si bé continua sent una memòria d'una gran rapidesa (molt superior a RAM, i molt més en l'època en la que es feia servir), depèn de la comunicació entre el processador i la placa base.
Les memòries caché són extremadament ràpides (la seva velocitat és unes 5 vegades superior a la d'una RAM de les més ràpides), amb l'avantatge afegit de no tenir latència, per la qual cosa el seu accés no té cap demora ... però és un tipus de memòria molt cara. Això, unit a la seva integració en el processador (ja sigui directament en el nucli o no) limita força la mida, d'una banda per la qual cosa encareix al processador i de l'altra per l'espai disponible.
