Het is gebruikelijk om cachegeheugen het geheugen te noemen dat in de processor is ingebouwd, dat wordt gekenmerkt door hoge snelheid en wordt gebruikt om de meest gebruikte gegevens tijdelijk op te slaan.
De noodzaak om cachegeheugen te gebruiken wordt verklaard door het verschil in snelheid van informatie-uitwisseling tussen de processor en verschillende delen van het computergeheugen. Het werk van elke toepassing begint met het overbrengen van de benodigde gegevens van een relatief trage harde schijf naar RAM (computer random access memory) naar een dynamische random access-sectie. Van daaruit kunnen ze worden overgebracht naar de L2-cache (L2-geheugen) in de processorchip of op een speciale snelle aparte SRAM-chip naast de processor. Ten slotte kan de meest gebruikte informatie worden overgebracht naar de L1-cache (geheugen van het eerste niveau), een speciaal gedeelte van de processor. De grootte van de cache van het eerste niveau is slechts ongeveer 128 KB, het tweede niveau is al 512 KB. Ter vergelijking: de grootte van het RAM-geheugen kan 1 GB zijn. De uitvoering van elk commando vindt plaats volgens een bepaald schema: - analyse van gegevensregisters van informatie; - scannen van de gegevens van de cache van het eerste niveau; - controleren van de informatie van de cache van het tweede niveau; - analyse van de gegevens van het hoofdgeheugen; - toegang tot het harde schijfgeheugen De tijd die de processor besteedt aan het verkrijgen van de benodigde gegevens staat in directe verhouding tot de plaats waar de informatie is opgeslagen. Toegang tot de cache van het eerste niveau duurt dus 1 tot 3 cycli, het tweede niveau - van zes tot twaalf cycli, en tot het hoofdgeheugen - tientallen, en in sommige gevallen - honderden cycli. Het cachegeheugen speelt een speciale rol in het proces van serverwerking, omdat: processor-naar-geheugenverkeer kan in deze gevallen aanzienlijk zijn. De cachestructuur dient ook om de kloof tussen processorsnelheden, die jaarlijks met 50 procent toenemen, en RAM-gegevenssnelheden, die met slechts 5 procent groeien, te verkleinen. De voortdurende ontwikkeling van het derde en vierde niveau van cachegeheugen lijkt een logische stap in deze richting. Een andere mogelijke ontwikkelingsrichting is de overgang naar programmatisch beheer van cachegeheugen.
