La mémoire cache L2 est une mémoire tampon
externe au processeur. Si elle est actuellement directement gérée par le
processeur, les anciens microprocesseurs (386,
486 et Pentium)
utilisaient un circuit spécialisé (appelé gestionnaire de cache). La méthode
actuelle permet de mieux le gérer (meilleurs performances de l'ordinateur),
notamment pour la prédiction de branchement dans le cas des instructions
conditionnelles. Les processeurs les plus performants l'intègrent directement
dans leur architecture interne, juste avant le décodage CISC
- RISC.
Dans les anciens microprocesseurs, la vitesse de
cette mémoire était inférieure à leur vitesse effective. Actuellement, ils
sont tous "on died"
(intégrés dans le processeur) et fonctionnent à la même vitesse.
La taille de cette mémoire influence les performances (jusque 40 %). Les
versions bridées (Duron,
Celeron) des processeurs performants gèrent une quantité moindre par rapport
aux versions normales. D'autres particularités améliorent également les
performances comme la largeur du bus d'adresse entre les 2 composants (128 pour
Athlon 64 / opteron ou
même 256 bits pour
les derniers Pentium
III et Pentium IV).
La taille était de 16 KB pour les premiers
microprocesseurs utilisant ce principe. Les ordinateurs modernes utilisent
jusque 1 MB (Opteron d'AMD)
ou 2 MB (Intel Xeon).
Les Itanium II n'utilisent que 256 KB mais gèrent un cache L3 intégré jusqu'à 9 MB suivant les versions.