Piense en ello así:imagine que un chef necesita constantemente ciertos ingredientes. En lugar de ir al almacén principal (RAM principal) cada vez, mantienen ingredientes de uso frecuente (datos de acceso frecuentes) en el mostrador cercano (caché). Esto les permite trabajar mucho más rápido.
Existen diferentes niveles de caché, típicamente marcados L1, L2 y L3. Cada nivel es progresivamente más grande y más lento, pero aún mucho más rápido que el RAM principal. El caché L1 es el más pequeño y rápido, ubicado directamente en la CPU. Los cachés L2 y L3 son más grandes y ligeramente más lentos, pero aún significativamente más rápido que el RAM principal.
El sistema operativo y la CPU trabajan juntos para administrar qué datos se almacenan en el caché. Cuando la CPU necesita datos, primero verifica el caché. Si se encuentran los datos (un "golpe de caché"), se recupera muy rápidamente. Si no se encuentra (una "falla de caché"), la CPU tiene que acceder a la RAM principal más lenta, que ralentiza el procesamiento. Una tasa de aciertos de caché más alta conduce a un mejor rendimiento.