معمول است که حافظه نهان حافظه داخلی را در پردازنده فراخوانی می کنیم ، که با سرعت بالا مشخص می شود و برای ذخیره موقت بیشترین داده ها استفاده می شود.
نیاز به استفاده از حافظه نهان با تفاوت سرعت تبادل اطلاعات بین پردازنده و بخشهای مختلف حافظه کامپیوتر توضیح داده می شود. کار هر برنامه ای با انتقال اطلاعات لازم از یک دیسک سخت نسبتاً کند به RAM (حافظه دسترسی تصادفی رایانه) به یک قسمت دسترسی تصادفی پویا آغاز می شود. از آنجا می توان آنها را به حافظه نهان L2 (حافظه L2) واقع در تراشه پردازنده یا تراشه اختصاصی با سرعت بالا جداگانه SRAM واقع در کنار پردازنده منتقل کرد. سرانجام ، بیشترین اطلاعات را می توان به حافظه پنهان L1 (حافظه سطح اول) منتقل کرد ، که یک بخش اختصاصی از پردازنده است. اندازه حافظه پنهان سطح اول فقط 128 KB است ، سطح دوم 512 KB است برای مقایسه ، اندازه RAM می تواند 1 گیگابایت باشد. اجرای هر دستور طبق یک طرح خاص انجام می شود: - تجزیه و تحلیل ثبت اطلاعات داده ها - - اسکن داده های حافظه پنهان سطح اول ؛ - بررسی اطلاعات حافظه پنهان از سطح دوم ؛ - تجزیه و تحلیل داده های حافظه اصلی ؛ - دسترسی به حافظه دیسک سخت. مدت زمانی که پردازنده برای به دست آوردن داده های لازم صرف می کند ، نسبت مستقیم با مکانی که اطلاعات در آن ذخیره می شود ، است. بنابراین ، دسترسی به حافظه پنهان سطح اول از 1 تا 3 چرخه ، سطح دوم - از شش تا دوازده سیکل و به حافظه اصلی - دهها و در بعضی موارد - صدها چرخه طول می کشد. حافظه نهان نقش ویژه ای در روند کار سرور دارد ، زیرا ترافیک پردازنده به حافظه می تواند در این موارد قابل توجه باشد. ساختار حافظه پنهان همچنین به منظور کاهش فاصله بین سرعت پردازنده است که سالانه 50 درصد افزایش می یابد و نرخ داده RAM که فقط 5 درصد رشد می کند. به نظر می رسد توسعه مداوم سطح سوم و چهارم حافظه پنهانی گام های منطقی در این راستا باشد. جهت احتمالی دیگر توسعه ممکن است انتقال به مدیریت برنامه ای حافظه نهان باشد.
