L1Cache(一級快取)是CPU第一層快取記憶體，分為資料快取和指令快取。內建的L1快取記憶體的容量和結構對CPU的效能影響較大，不過高速緩衝儲存器均由靜態RAM組成，結構較複雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級快取記憶體的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1快取的容量通常在32—256KB。 L2Cache(二級快取)是CPU的第二層快取記憶體，分內部和外部兩種晶片。內部的晶片二級快取執行速度與主頻相同，而外部的二級快取則只有主頻的一半。L2快取記憶體容量也會影響CPU的效能，原則是越大越好，現在家庭用CPU容量最大的是512KB，而伺服器和工作站上用CPU的L2快取記憶體更高達256-1MB，有的高達2MB或者3MB。 L3Cache(三級快取)，分為兩種，早期的是外接，現在的都是內建的。而它的實際作用即是，L3快取的應用可以進一步降低記憶體延遲，同時提升大資料量計算時處理器的效能。降低記憶體延遲和提升大資料量計算能力對遊戲都很有幫助。而在伺服器領域增加L3快取在效能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3快取的配置利用物理記憶體會更有效，故它比較慢的磁碟I/O子系統可以處理更多的資料請求。具有較大L3快取的處理器提供更有效的檔案系統快取行為及較短訊息和處理器佇列長度。 其實最早的L3快取被應用在AMD釋出的K6-III處理器上，當時的L3快取受限於製造工藝，並沒有被整合進晶片內部，而是整合在主機板上。在只能夠和系統匯流排頻率同步的L3快取同主記憶體其實差不了多少。後來使用L3快取的是英特爾為伺服器市場所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MB L3快取的Itanium2處理器，和以後24MB L3快取的雙核心Itanium2處理器。 但基本上L3快取對處理器的效能提高顯得不是很重要，比方配備1MB L3快取的Xeon MP處理器卻仍然不是Opteron的對手，由此可見前端匯流排的增加，要比快取增加帶來更有效的效能提升。