二级缓存（L2 CACHE）是处理器内部的一些缓冲存储器。它分内部和外部两种芯片：内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。
由于一级缓存容量的限制，为了再次提高CPU的运算速度，在CPU外部放置一高速存储器，即二级缓存。
二级缓存工作主频比较灵活，可与CPU同频，也可不同。CPU在读取数据时，先在一级缓存中寻找，再从二级缓存寻找，然后是内存，在后是外存储器。所以二级缓存对系统的影响是不容忽视的。
大量使用二级缓存带来的结果是处理器运行效率的提升和成本价格的大幅度不等比提升。
举例来说：服务器上用的至强处理器和普通的P4处理器其内核基本上是一样的，就是二级缓存不同。至强的二级缓存是2MB～16MB，P4的二级缓存是512KB，于是最便宜的至强也比最贵的P4贵，原因就在二级缓存不同。
