Cachehukommelsen fungerer som en højhastighedsbuffer mellem den centrale behandlingsenhed (CPU) og hovedhukommelsen (RAM). Den gemmer ofte tilgåede data og instruktioner, så CPU'en hurtigt kan hente dem uden at skulle få adgang til den langsommere hovedhukommelse. Dette forbedrer computersystemets overordnede ydeevne ved at reducere den gennemsnitlige tid, det tager at få adgang til data.

Sådan fungerer cachehukommelsen:

1. Datahentning :Når CPU'en skal have adgang til et stykke data, tjekker den først cachehukommelsen.

2. Cachehit :Hvis de anmodede data findes i cachen, leveres de straks til CPU'en. Dette kaldes et cache-hit. Cache-hits er meget hurtige, da dataene er let tilgængelige i cachen.

3. Cache Miss :Hvis de anmodede data ikke findes i cachen, kaldes det en cachemiss. I dette tilfælde skal CPU'en hente dataene fra hovedhukommelsen, hvilket er en langsommere proces.

4. Dataindlæsning :Når dataene er hentet fra hovedhukommelsen, indlæses de i cachehukommelsen for potentielle fremtidige adgange.

5. Cache-erstatning :Når cachen er fuld, og nye data skal indlæses, bruges en cache-erstatningsalgoritme til at bestemme, hvilke eksisterende data i cachen, der skal fjernes for at gøre plads til de nye data. Almindelige algoritmer omfatter mindst nyligt brugte (LRU), Most Recently Used (MRU) og First-In First-Out (FIFO).

Ved at opbevare hyppigt tilgåede data i cachehukommelsen kan CPU'en reducere antallet af gange, den skal bruge for at få adgang til den langsommere hovedhukommelse, hvilket resulterer i hurtigere datahentning og forbedret overordnet systemydeevne.