Кэш является памятью с большей скоростью доступа, предназначенной для ускорения процесса обращения к данным, которые содержатся постоянно в основной памяти. Кэширование данных применяется жесткими дисками, ЦПУ, браузерами и веб-серверами.Кэш включает в себя набор записей. Каждая из них ассоциируется с элементом или блоком данных. Каждая из записей имеет идентификатор, который определяет соответствие данных в кэше и копиями в основной памяти.В процессе обращения клиента (ЦПУ, веб-браузер, операционная система) к данным, сначала исследуется кэш. Если в нем находится запись с идентификатором, который совпадает с идентификатором требуемого элемента данных, то берутся данные кэша.При обновлении элементов данных в кэше производится их модификация в основной памяти. В кэше, где есть немедленная запись, любое изменение вызывает обновление данных основной памяти. В кэше с отложенным типом записи (обратная запись) обновление происходит при вытеснении элемента данных, по запросу клиента или периодически. Ряд моделей центральных процессоров обладают собственным кэшем, чтобы минимизировать процесс доступа к оперативной памяти устройства (ОЗУ), которая медленнее, чем регистры. Кэш центрального процессора делится на несколько уровней ( до 3-х).Самой быстрой памятью считается кэш первого уровня, или L1-cache. Он является неотъемлемой частью процессора, поскольку расположен на одном кристалле с ним и входит в состав функциональных блоков. L2-cache — кэш второго уровня, и соответствующей скорости быстродействия. Обычно он расположен или на кристалле, как и L1, или неподалеку от ядра, к примеру, в процессорном картридже (в слотовых процессорах).Кэш третьего уровня является наименее быстродействующим и обычно располагается отдельно от ядра ЦП, он медленнее остальных кэшей, но быстрее оперативной памяти.