Kecepatan dari sebuah prosesor ini dapat naik, namun kecepatan memory tidak, lalu bagaimana anda dapat menjalankan sebuah prosesor lebih cepat ketimbang memory dalam sistem anda tanpa menggangu performa,? Jawabannya adalah cache. Dalam istilahnya yang paling sederhana, cache memory adalah memory buffer berkecepatan tinggi yang secara temporer menyimpan data yang diperlukan oleh procesor, membuat prosesor dapat memanggil kembali data tersebut dengan lebih cepat ketimbang jika data itu datang dari memory utama, namun ada satu fitur tambahan pada sebuah cache, melebihi buffer sederhana, cache adalah buffer dilengkapi dengan otak.

Buffer menyimpan data acak (random data), biasanya pada basis yang pertama kali masuk adalah yang pertama kali keluar (first in first out), atau yang pertama kali masuk adalah yang terakhir keluar (first in last out). Cache, di lain pihak, menyimpan data yang kemungkinan besar diperlukan oleh prosesor sebelum data itu diperlukan secara aktual. Hal ini membuat prosesor dapat melanjutkan bekerja pada kecepatan penuh atau mendekati kecepatan penuhnya tampa harus menunggu data diambil dari memory utama yang lebih lambat. Cache memory biasanya dibuat dari chip static RAM (SRAM) yang diinstall pada motherboar atau built in pada prosesor PC modern menggunakan dua level cache prosesor/memory , yang disebut level 1 (L1) dan level 2 (L2).