Прието е кеш паметта да се нарича вградената в процесора памет, която се характеризира с висока скорост и се използва за временно съхраняване на най-често използваните данни.
Необходимостта от използване на кеш памет се обяснява с разликата в скоростта на обмен на информация между процесора и различни секции от паметта на компютъра. Работата на всяко приложение започва чрез прехвърляне на необходимите данни от относително бавен твърд диск в RAM (компютърна памет с произволен достъп) в динамична секция за произволен достъп. Оттам те могат да бъдат прехвърлени в L2 кеша (L2 памет), разположен в процесорния чип или в специален високоскоростен отделен SRAM чип, разположен до процесора. И накрая, най-използваната информация може да бъде прехвърлена в кеша L1 (памет от първо ниво), която е специална секция на процесора. Размерът на кеша от първо ниво е само около 128 KB, второто ниво вече е 512 KB. За сравнение, размерът на RAM паметта може да бъде 1 GB. Изпълнението на всяка команда се извършва по определена схема: - анализ на информационни регистри на информация; - сканиране на данните от кеша от първо ниво; - проверка на информацията на кеша на второ ниво; - анализ на данните на основната памет; - достъп до паметта на твърдия диск. Времето, прекарано от процесора за получаване на необходимите данни, е право пропорционално на мястото, където се съхранява информацията. По този начин достъпът до кеша от първо ниво отнема от 1 до 3 цикъла, второто ниво - от шест до дванадесет цикъла, а до основната памет - десетки, а в някои случаи - стотици цикли. Кеш паметта играе специална роля в процеса на работа на сървъра, тъй като трафикът от процесор към памет може да бъде значителен в тези случаи. Структурата на кеш паметта също така служи за намаляване на разликата между скоростите на процесора, които се увеличават с 50 процента годишно, и скоростите на данни в RAM, които нарастват само с 5 процента. Продължаващото развитие на третото и четвъртото ниво на кеш паметта изглежда логични стъпки в тази посока. Друга възможна посока на развитие може да бъде преходът към програмно управление на кеш паметта.
