高速缓冲存储器（Cache Memory）是一种位于中央处理器（CPU）和主存储器之间的快速存储器。它的存在可以极大地提高计算机系统的运行效率和性能。
高速缓冲存储器通常分为三个层次：一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache）和三级缓存（L3 Cache）。一级缓存与CPU内部集成在一起，速度最快但容量较小；二级缓存是位于CPU和主存之间，速度稍慢但容量较大；三级缓存则是较慢但容量更大的一级缓存，通常位于CPU和主存之外，用于提供更大容量的临时存储。
高速缓冲存储器采用了一种称为“局部性原理”的设计理念。该原理认为，程序中对于数据的访问往往具有很高的局部性，即在一段时间内，程序会频繁地访问同一块或附近的内存地址。因此，将频繁使用的数据存储在高速缓冲存储器中，可以极大地减少对主存的访问，从而提高计算机系统的运行速度。
高速缓冲存储器采用了一种称为“高速缓冲命中”和“缓冲不命中”的策略，来管理对缓存的访问。当CPU需要访问某个数据时，首先检查高速缓冲存储器中是否存在该数据（高速缓冲命中）。如果存在，则直接从缓存读取数据，从而节省了访问主存的时间。如果不存在（缓冲不命中），则需要从主存中读取数据，并将其存储到缓存中以供下次使用。
高速缓冲存储器在计算机系统中扮演着至关重要的角色。它不仅能够加快计算机系统的运行速度，还可以平衡不同速度设备之间的数据传输。在当前的计算机体系结构中，高速缓存可以说是不可或缺的一部分。
