Организация оперативной памяти в компьютере имеет многоуровневую структуру. Виды памяти более высокого уровня имеют меньший объем, но большую скорость доступа.
1 уровень: Внутренняя кэш-память (кэш-память процессора, кэш-память первого уровня L1)
Для повышения производительсти компьютера на базе процессоров 80486 и Pentium в состав процессоров включили еще внутренную кэш-память емкостью 8 или 16 Мб. Ее назначение – согласование скорости работы процессора и внешней кэш-памяти (кэш-памяти второго уровня L2). Самая быстрая память.
2 Уровень: Внешняя кэш-память (кэш-память второго уровня L2)
Впервые внешняя кэш-память появилась на системных платах с процессором 80386, имела емкость 128 Кб и использовалась для согласования частоты работы процессора и оперативной памяти (RAM). Процессоры взаимодействовали с внешней кэш-памятью через системную шину. Однако, с увеличением тактовой частоты работы процессора скорость обмена данными между процессором и внешней кэш-памятью стала "тормозить” производительность компьютера. Была разработана отдельная шина для внешней кэш-памяти, названная двойная независимая шина (Dual Independent Bus, DIP), которая работает с большей тактовой частотой, чем системная шина.
В компьютерах с процессором Pentium Pro внешняя кэш-память помещена не на системной плате, а непосредственно в ядро процессора, и обмен данными между процессором и внешней кэш памятью стал осуществляятся на частоте процессора. Понятие "внешняя кэш-память” утратило смысл и появился термин – кэш-память второго уровня. В совремнных компьютерах ее объем достигает 2 Мб.
