Yüksek hız ile karakterize edilen ve en sık kullanılan verileri geçici olarak depolamak için kullanılan işlemcide yerleşik olan belleği önbellek olarak adlandırmak gelenekseldir.
Önbellek kullanma ihtiyacı, işlemci ile bilgisayar belleğinin çeşitli bölümleri arasındaki bilgi alışverişi hızındaki farkla açıklanır. Herhangi bir uygulamanın çalışması, gerekli verileri nispeten yavaş bir sabit diskten RAM'e (bilgisayar rastgele erişim belleği) dinamik bir rastgele erişim bölümüne aktararak başlar. Oradan, işlemci yongasında bulunan L2 önbelleğine (L2 belleği) veya işlemcinin yanında bulunan özel yüksek hızlı ayrı bir SRAM yongasına aktarılabilirler. Son olarak, en çok kullanılan bilgiler işlemcinin ayrılmış bir bölümü olan L1 önbelleğine (birinci seviye bellek) aktarılabilir. Birinci seviye önbelleğin boyutu sadece yaklaşık 128 KB, ikinci seviye zaten 512 KB. Karşılaştırma için, RAM'in boyutu 1 GB olabilir. Herhangi bir komutun yürütülmesi belirli bir şemaya göre gerçekleşir: - bilgi kayıtlarının analizi; - birinci seviye önbellek verilerinin taranması; - önbellek bilgilerinin kontrol edilmesi ikinci seviyenin - ana belleğin verilerinin analizi - sabit disk belleğine erişim İşlemcinin gerekli verileri elde etmek için harcadığı zaman, bilgilerin depolandığı yer ile doğru orantılıdır. Böylece, birinci seviye önbelleğe erişim 1 ila 3 döngü, ikinci seviye - altı ila on iki döngü ve ana belleğe - onlarca ve bazı durumlarda - yüzlerce döngü sürer. Önbellek, sunucu işlemi sürecinde özel bir rol oynar, çünkü Bu durumlarda işlemciden belleğe trafik önemli olabilir. Cache yapısı ayrıca her yıl yüzde 50 artan işlemci hızları ile yalnızca yüzde 5 büyüyen RAM veri hızları arasındaki farkı kapatma amacına da hizmet eder. Üçüncü ve dördüncü önbellek seviyelerinin devam eden gelişimi, bu yönde mantıklı adımlar gibi görünüyor. Bir başka olası gelişme yönü, önbelleğin programlı yönetimine geçiş olabilir.
