Kecil, cepat, memori perangkat keras yang dikendalikan yang bertindak sebagai buffer antara prosesor dan memori utama. Cache berisi salinan dari lokasi memori yang terakhir digunakan - alamat dan isi - instruksi dan data. Setiap referensi alamat pergi pertama ke cache. Jika instruksi yang diinginkan atau data tidak dalam cache, cache miss terjadi. Isinya diambil di bus dari memori utama ke CPU register yang ditentukan dalam instruksi yang sedang dieksekusi dan salinan juga ditulis ke cache. Kemungkinan bahwa lokasi yang sama akan digunakan lagi segera, dan, jika demikian, alamat ditemukan dalam cache, sehingga cache hit. Jika menulis ke alamat yang terjadi, perangkat keras tidak hanya menulis ke cache, tetapi juga dapat menghasilkan write-through ke memori utama.