حافظه L2 cache بسيار بزرگتر و يكپارچه تر از L1 است اين حافظه اطلاعات بيشتري را مي تواند از رم دريافت كند. در پرسسور هاي نسل قديم اين حافظه جداي از چيپ اصلي يا روي مادربرد و يا روي برد مخصوص پرسسور (در پرسسور هاي قديمي نسل پنتيوم 2) قرار داشت. در اصطلاح به اين برد ها برد خواهر هم گفته مي شد.
با پيشرفت تكنولوژي حافظه L2 cache توانست بر روي خود پرسسور نصب شود و عملكرد آن در مقايسه با حافظه L1 cache بهتر شد. اين حافظه سرعت حافظه L1 cache را ندارد ولي هنوز براي پرسسور سريع تر از رم است.
به طور سنتي حافظه L2 cache در خط مقدم قرار دارد. بنابراين پرسسور را به چيپ ست ها، north bridge و رم متصل مي كند.
حافظه L2 cache احتياج به چيپ بزرگتري دارد چون براي ساخت يك حافظه L2 cache معمولي به ميليون ها ترانزيستور نياز است اين حافظه از نوع SRAM ( رم استاتيك) است. بر خلاف رم معمولي كه از نوع DRAM يا رم ديناميك است. براي ساخت يك بيت DRAM احتياج به يك ترانزيستور و يك خازن هست در حاليكه براي ساخت يك بيت SRAM حداقل به شش ترانزيستور نياز داريد. بنابراين ساخت 256 كيلو بايت از حافظه L2 cache نياز به بيش از 12 ميليون ترانزيستور دارد.
بديهي است كه هر چه حافظه هاي L1 و L2 بزرگتر باشند عملكرد پرسسور بهتر است ولي توليد كنندگان اصلي پرسسور ها يعني Intel و AMD سعي مي كنند قيمت محصولات خود را منطقي نگه دارند. در اين رقابت AMD از حافظه L1 بزرگتري استفاده كرده است در حاليكه Intel سعي كرده از حافظه L1 با كيفيت تر و سريعتري استفاده كند.
يكي از خصوصيات مهم همه انواع رم تاخير آنهاست. حافظه L1 از حافظه L2 تاخير كمتري دارد و به همين دليل است كه عملكرد بهتري دارد. وقتي كه حافظه cache بوسيله پروسسور دور زده مي شود تا مستقيما اطلاعات را از رم بخواند تاخير آن بيشتر مي شود براي همين است كه از اين حافظه ها استفاده مي شود تا سرعت ارسال اطلاعات افزايش يابد. اين اتفاق يعني دور زدن حافظه cache زماني پيش مي ايد كه حافظه هاي cache L1, L2 هر دو معيوب باشند. و سرعت پروسس بسيار كاهش مي يابد.
افزايش حافظه L2 cache باعث شده است كه كارايي پروسسور ها به مراتب بيشتر شده است چرا كه گاه مشاهده شده است فقط با افزايش ده درصدي سرعت كلاك و افزايش حافظه L2 cache كارايي پروسسور تا 30 درصد بيشتر شده است.
براي پروسسور هايي كه در مقاصد خاص استفاده مي شوند مانند سرور ها و ابر كامپيوتر هاي ساخت بازي هاي كامپيوتري و انيميشن (رندرينگ) از حافظه L2 cache بيشتري استفاده مي شود در آنها صد ها ميليون ترانزيستور به كار رفته است.
خوب بنابراين اگر از كامپيوتر خود انتظارات زيادي داريد هنگام خريد CPU به حافظه cache L2 بيشتر دقت كنيد.
