Cache

Ein Cache (sprich [käsch]) ist ein Zwischenspeicher oder Puffer, der für einen schnelleren Ablauf oder Verarbeitungsprozess in der elektronischen Datenverarbeitung sorgt. Viele Software-Anwendungen arbeiten mit Caches, indem sie einfach eine bestimmte Speicherkapazität auf der Festplatte dafür reservieren.

Ein solcher Software-basierter Pufferspeicher ist beispielsweise der Cache im Browser. Dieser speichert bereits heruntergeladene Webseite zwischen. Bei einem erneuten Aufruf der Webseite kann diese direkt aus dem Browser-Cache geladen werden und muss nicht erneut aus dem Internet übertragen werden.

Wichtig für Prozessoren

Eine weitaus wichtigere Rolle spielt der Cache als Zwischenspeicher hingegen in Hardware-Strukturen, allen voran im Prozessor oder in der Grafikeinheit (GPU) eines Rechners. So werden beispielsweise Ergebnisse von Rechenoperationen im Cache zwischengespeichert, und stehen bei Bedarf sehr viel schneller zur Verfügung. Aktuelle Prozessoren sind mit meist mit drei verschiedenen Cache-Levels ausgestattet, die je nach Entfernung zum Prozessor als L1- (Level 1), L2- (Level 2) oder L3- (Level3) -Cache bezeichnet werden.

Mit zunehmender Level-Zahl werden Prozessor-Caches größer sind dafür aber weiter vom Rechenkern entfernt, was sie etwas reaktionsträger macht. Bei Mehrkernprozessoren dient der L3-Cache auch als gemeinsamer Cache für den gesamten Prozessor, während L2- und L1-Caches nur die Daten für den jeweiligen Kern bereithalten. In diesem Fall werden die gleichen Daten bisweilen auch in zwei oder gar allen drei Caches gleichzeitig vorgehalten.

Neben Prozessoren und Grafikkarten sind unter anderem auch Speicherlaufwerke wie zum Beispiel Festplatten mit Cache als Pufferspeicher ausgestattet. Dort werden sie aber normalerweise als Buffer bezeichnet.