高速缓存的英文是“cache”，在计算机系统中，高速缓存（Cache）是一种用于减少处理器访问内存所需平均时间的部件，它位于金字塔式存储体系的第二层，仅次于CPU寄存器，其容量远小于内存，但速度却可以接近处理器的频率。
当处理器发出内存访问请求时，会先查看缓存内是否有请求数据，如果存在（命中），则不经访问内存直接返回该数据；如果不存在（失效），则要先把内存中的相应数据载入缓存，再将其返回处理器，这种机制有效地减少了处理器等待数据的时间，从而提高了系统性能。
高速缓存之所以有效，主要是因为程序运行时对内存的访问呈现局部性特征，这种局部性既包括空间局部性（Spatial Locality），也包括时间局部性（Temporal Locality），有效利用这种局部性，缓存可以达到极高的命中率。
根据数据读取顺序和与CPU结合的紧密程度，CPU缓存可以分为一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache）和三级缓存（L3 Cache），每一级缓存中所储存的全部数据都是下一级缓存的一部分，这三种缓存的技术难度和制造成本是相对递减的，所以其容量也是相对递增的，当CPU要读取一个数据时，首先从一级缓存中查找，如果没有找到再从二级缓存中查找，如果还是没有就从三级缓存或内存中查找，每级缓存的命中率大概都在80%左右。
以下是关于高速缓存的一些关键信息：
| 缓存级别 | 英文名称 | 中文名称 | 特点 |
| 一级缓存 | L1 Cache | 一级缓存 | 与CPU结合最为紧密，容量最小但速度最快 |
| 二级缓存 | L2 Cache | 二级缓存 | 容量大于一级缓存，速度次之 |
| 三级缓存 | L3 Cache | 三级缓存 | 容量最大，速度最慢（相对于一、二级缓存） |
FAQs：
Q1: 高速缓存的主要作用是什么？
A1: 高速缓存的主要作用是减少处理器访问内存所需的平均时间，从而提高系统性能，通过将频繁访问的数据存储在速度更快的缓存中，处理器可以在更短的时间内获取到所需的数据，从而减少了等待时间。
Q2: 高速缓存是如何提高命中率的？
A2: 高速缓存提高命中率的关键在于程序运行时对内存访问的局部性特征，空间局部性指的是程序在访问某个存储单元时，往往会访问其附近的存储单元；时间局部性指的是如果某个数据被访问过一次，那么在不久的将来它很可能还会被再次访问，通过有效利用这两种局部性，缓存可以预取并存储将要使用的数据，从而提高命中率。
小编有话说：
在计算机系统中，高速缓存扮演着至关重要的角色，它如同一座桥梁，连接着处理器和内存这两个速度差异巨大的组件，通过巧妙地利用程序运行的局部性特征，高速缓存能够显著减少处理器等待数据的时间，从而提升整个系统的性能，随着技术的发展和应用场景的变化，如何进一步优化高速缓存的设计和管理仍然是一个值得探讨的话题，希望本文能够帮助大家更好地理解高速缓存的原理和应用，为未来的学习和研究提供一些启示。