Unter Cache Memory versteht man einen High Speed Speicher, der zum Zwischenspeichern von Daten dient, die der Prozessor häufig benötigt. Der Prozessor kann auf im Cache gespeicherte Daten wesentlich rascher zugreifen als auf Daten und Befehlssätze im Hauptspeicher. Aus diesem Grunde hat die Speicherkapazität des Cache direkte Auswirkungen auf die Performance des Rechners. Man unterscheidet zwei Cache-Level: Den auch als Primären oder Level 1-Cache bezeichneten internen Cache, der sich in der Regel im Prozessor befindet. Den auch als Sekundären oder Level 2-Cache bezeichneten externen Cache auf dem Motherboard. Wie arbeitet Cache? Wenn der Cache Controller eine bestimmte Befehlssequenz aus dem Hauptspeicher abruft, werden gleichzeitig die logisch darauf folgenden Sequenzen mit im Cache zwischengespeichert. Das erhöht die Chance, dass die nächsten von der CPU angeforderten Daten sich bereits im Cache befinden. Wie viel Cache ist erforderlich? Bei einem Motherboard mit einem 100 MHz Intel-Prozessor erfordert es etwa 180 ns, wenn die CPU eine Information vom Hauptspeicher anfordert, während der Aufruf derselben Information aus dem Cache-Speicher lediglich 45 ns benötigt. Angesichts des enormen Geschwindigkeitsvorteils wäre es auf den ersten Blick das Beste, den gesamten Hauptspeicher durch Cache Memory zu ersetzen. Allerdings werden für Cache-Speicher in der Regel SRAM Chips (Static RAM) verwendet, die mehr als sechsmal so teuer sind wie die für den Hauptspeicher verwendeten DRAM Chips. Die ersten 256 KB sparen eine Menge Zeit, indem sie die von der CPU am häufigsten abgerufenen Befehle zwischenspeichern. Weitere 256 KB Cache hinzuzufügen steigert die Performance des Rechners nicht entfernt so sehr wie die ersten 256 KB. Im world wild web gibt es ähnliche Mechanismen: Daten, die von entfernten und/oder belasteten Servern lange Wege gehen müssen, werden beim Provider (z. B. bei AOL) im Puffer eines Proxy Servers gecachet. So müssen sie nicht jedes mal über das Internet geladen werden. Alle geladen Daten werden lokal auf der Festplatte des Internet Nutzers gepuffert, so dass beispielsweise die Startseiten des Providers nur noch im Bedarfsfall durch die Telefonleitung geladen werden müssen.
