二级高速缓存是CPU的第二层高速缓存存储器子系统，用于存储处理器频繁调用的数据以减少内存访问延迟。其通常位于CPU芯片内部或外部，内部运行速率与主频相同，外部则为一半主频速率。
二级缓存采用SRAM技术构建，容量范围因应用而异，现代CPU的L2缓存容量范围在256KB到32MB之间。 同步Cache与CPU时钟周期相同，相比异步缓存性能提升超过30%。随着CPU主频提升，二级缓存通过增大容量提升数据命中率，其技术重要性在计算机系统中持续增强。486以上微机普遍采用256KB或512KB同步Cache，形成CPU与主存之间的核心缓冲层级。
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