La memoria caché (efectivo pronunciado) es una memoria extremadamente rápida que está integrada en la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora, o ubicada junto a ella en un chip separado. La CPU utiliza la memoria caché para almacenar instrucciones que se requieren repetidamente para ejecutar programas, lo que mejora la velocidad general del sistema. La ventaja de la memoria caché es que la CPU no tiene que utilizar el bus del sistema de la placa base para la transferencia de datos. Siempre que los datos deben pasar a través del bus del sistema, la velocidad de transferencia de datos disminuye a la capacidad de la placa base. La CPU puede procesar datos mucho más rápido al evitar el cuello de botella creado por el bus del sistema.
Da la casualidad de que una vez que la mayoría de los programas están abiertos y en ejecución, utilizan muy pocos recursos. Cuando estos recursos se guardan en la caché, los programas pueden operar de manera más rápida y eficiente. En igualdad de condiciones, la caché es tan eficaz en el rendimiento del sistema que una computadora que ejecuta una CPU rápida con poca caché puede tener puntos de referencia más bajos que un sistema que ejecuta una CPU algo más lenta con más caché. La caché integrada en la propia CPU se denomina caché de nivel 1 (L1). La caché que reside en un chip separado junto a la CPU se denomina caché de nivel 2 (L2). Algunas CPU tienen memoria caché L1 y L2 incorporada y designan el chip de caché separado como caché de Nivel 3 (L3).
La caché integrada en la CPU es más rápida que la caché separada y se ejecuta a la velocidad del microprocesador. Sin embargo, la caché separada sigue siendo aproximadamente el doble de rápida que la memoria de acceso aleatorio (RAM). La caché es más cara que la RAM, pero vale la pena adquirir una CPU y una placa base con caché incorporada para maximizar el rendimiento del sistema.
El almacenamiento en caché de disco aplica el mismo principio al disco duro que el almacenamiento en caché de memoria se aplica a la CPU. Los datos del disco duro a los que se accede con frecuencia se almacenan en un segmento separado de RAM para evitar tener que recuperarlos del disco duro una y otra vez. En este caso, la RAM es más rápida que la tecnología de plato utilizada en los discos duros convencionales. Sin embargo, esta situación cambiará a medida que los discos duros híbridos se vuelvan omnipresentes. Estos discos tienen cachés de memoria flash incorporados. Eventualmente, los discos duros serán 100% unidades flash, eliminando la necesidad de almacenamiento en caché del disco RAM, ya que la memoria flash es más rápida que la RAM.