速緩衝儲存器cache是位於cpu與記憶體之間的臨時儲存器，它的容量比記憶體小但交換速度快。在cache中的資料是記憶體中的一小部分，但這一小部分是短時間內cpu即將訪問的，當cpu呼叫大量資料時，就可避開記憶體直接從cache中呼叫，從而加快讀取速度。由此可見，在cpu中加入cache是一種高效的解決方案，這樣整個記憶體儲器（cache+記憶體）就變成了既有cache的高速度，又有記憶體的大容量的儲存系統了。
cache對cpu的效能影響很大，主要是因為cpu的資料交換順序和cpu與cache間的頻寬引起的。
快取記憶體的工作原理
1、讀取順序
cpu要讀取乙個資料時，首先從cache中查詢，如果找到就立即讀取並送給cpu處理；如果沒有找到，就用相對慢的速度從記憶體中讀取並送給cpu處理，同時把這個資料所在的資料塊調入cache中，可以使得以後對整塊資料的讀取都從cache中進行，不必再呼叫記憶體。
正是這樣的讀取機制使cpu讀取cache的命中率非常高（大多數cpu可達90%左右），也就是說cpu下一次要讀取的資料90%都在cache中，只有大約10%需要從記憶體讀取。這大大節省了cpu直接讀取記憶體的時間，也使cpu讀取資料時基本無需等待。總的來說，cpu讀取資料的順序是先cache後記憶體。
2、快取分類
前面是把cache作為乙個整體來考慮的，現在要分類分析了。intel從pentium開始將cache分開，通常分為一級快取記憶體l1和二級快取記憶體l2。
在以往的觀念中，l1cache是整合在cpu中的，被稱為片內cache。在l1中還分資料cache（i-cache）和指令cache（d-cache）。它們分別用來存放資料和執行這些資料的指令，而且兩個cache可以同時被cpu訪問，減少了爭用cache所造成的衝突，提高了處理器效能。
在p4處理器中使用了一種先進的一級指令cache——動態跟蹤快取。它直接和執行單元及動態跟蹤引擎相連，通過動態跟蹤引擎可以很快地找到所執行的指令，並且將指令的順序儲存在追蹤快取裡，這樣就減少了主執行迴圈的解碼週期，提高了處理器的運算效率。
以前的l2cache沒整合在cpu中，而在主機板上或與cpu整合在同一塊電路板上，因此也被稱為片外cache。但從pⅲ開始，由於工藝的提高l2cache被整合在cpu核心中，以相同於主頻的速度工作，結束了l2cache與cpu大差距分頻的歷史，使l2cache與l1cache在效能上平等，得到更高的傳輸速度。 l2cache只儲存資料，因此不分資料cache和指令cache。
在cpu核心不變化的情況下，增加l2cache的容量能使效能提公升，同一核心的cpu高低端之分往往也是在l2cache上做手腳，可見l2cache的重要性。現在cpu的l1cache與l2cache惟一區別在於讀取順序。
3、讀取命中率
cpu在cache中找到有用的資料被稱為命中，當cache中沒有cpu所需的資料時（這時稱為未命中），cpu才訪問記憶體。從理論上講，在一顆擁有2級cache的cpu中，讀取l1cache的命中率為80%。也就是說cpu從l1cache中找到的有用資料佔資料總量的80%，剩下的20%從l2cache讀取。
由於不能準確**將要執行的資料，讀取l2的命中率也在80%左右（從l2讀到有用的資料佔總資料的16%）。那麼還有的資料就不得不從記憶體呼叫，但這已經是乙個相當小的比例了。在一些高階領域的cpu（像intel的itanium）中，我們常聽到l3cache，它是為讀取l2cache後未命中的資料設計的—種cache，在擁有l3cache的cpu中，只有約5%的資料需要從記憶體中呼叫，這進一步提高了cpu的效率。
為了保證cpu訪問時有較高的命中率，cache中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」（lru演算法），它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設定乙個計數器，lru演算法是把命中行的計數器清零，其他各行計數器加1。
當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的資料行出局。這是一種高效、科學的演算法，其計數器清零過程可以把一些頻繁呼叫後再不需要的資料淘汰出cache，提高cache的利用率。快取技術的發展
總之，在傳輸速度有較大差異的裝置間都可以利用cache作為匹配來調節差距，或者說是這些裝置的傳輸通道。在顯示系統、硬碟和光碟機，以及網路通訊中，都需要使用cache技術。但cache均由靜態ram組成，結構複雜，成本不菲，使用現有工藝在有限的面積內不可能做得很大，不過，這也正是技術前進的源動力，有需要才有進步!
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