Tason 2 tai L2 välimuisti on osa monitasoista tallennusstrategiaa tietokoneen suorituskyvyn parantamiseksi. Esillä oleva malli käyttää jopa kolmea välimuistitasoa, joita kutsutaan nimillä L1, L2 ja L3, ja kukin siltaa kuilun erittäin nopean tietokoneen prosessointiyksikön (CPU) ja paljon hitaamman hajamuistin (RAM) välillä. Suunnittelun kehittyessä L1 -välimuisti on useimmiten sisäänrakennettu suorittimeen, kun taas L2 -välimuisti on tyypillisesti rakennettu emolevyyn (yhdessä L3 -välimuistin kanssa, jos sellainen on). Jotkut suorittimet sisältävät kuitenkin nyt L2 -välimuistin sekä L1 -välimuistin ja jotkut jopa L3 -välimuistin.
Suorittimen välimuistin tehtävänä on ennakoida datapyyntöjä, jotta esimerkiksi kun käyttäjä napsauttaa usein käytettyä ohjelmaa, ohjelman suorittamiseen tarvittavat ohjeet ovat valmiina ja tallennetaan välimuistiin. Kun näin tapahtuu, suoritin voi käsitellä pyynnön viipymättä ja parantaa tietokoneen suorituskykyä huomattavasti. CPU tarkistaa ensin L1 -välimuistin ja sen jälkeen L2- ja L3 -välimuistin. Jos se löytää tarvittavat tietobitit, tämä on välimuistiosuma, mutta jos välimuisti ei ennakoi pyyntöä, suoritin saa välimuistin, ja tiedot on vedettävä hitaammasta RAM -muistista tai kiintolevyltä, joka on edelleen hitaampi .
Koska suorittimen välimuistin tehtävä on pitää databittejä, saatat ihmetellä, miksi välimuistitasoja on enemmän kuin yksi. Miksi L2 -välimuisti on lainkaan, paljon vähemmän L3, kun voit vain suurentaa L1 -välimuistin?
Vastaus on, että mitä suurempi välimuisti, sitä pidempi viive. Pienet välimuistit ovat nopeampia kuin suuret välimuistit. Yleisen suorituskyvyn optimoimiseksi paras tulos saadaan käyttämällä pienintä, nopeinta välimuistia, joka on lähimpänä suoritinprosessia, ja sen jälkeen hieman suurempaa L2 -välimuistia ja vielä suurempaa L3 -välimuistia. Ajatuksena on säilyttää useimmin käytetyt ohjeet L1: ssä siten, että L2 -välimuistissa on seuraava todennäköisimmin tarvittava tietobitti ja L3 seuraa perässä. Jos suorittimen on käsiteltävä pyyntö, jota ei ole L1 -välimuistissa, se voi tarkistaa nopeasti L2 -välimuistin ja sitten L3: n.
Välimuistin suunnittelu on keskeinen strategia erittäin kilpailluilla mikroprosessorimarkkinoilla, koska se on suoraan vastuussa prosessorin ja järjestelmän suorituskyvyn parantamisesta. Monitasoinen välimuisti on valmistettu kalliimmista staattisen RAM-muistin (SRAM) siruista verrattuna halvempiin DRAM-siruihin. DRAM ja synkroninen DRAM (SDRAM) -piiri ovat tavallisesti vain RAM -muistia. SRAM- ja SDRAM -siruja ei pidä sekoittaa.
Kun katsot uusia tietokoneita, tarkista L1-, L2- ja L3 -välimuistin määrät. Kaiken muun ollessa sama, järjestelmä, jossa on enemmän suorittimen välimuistia, toimii paremmin ja synkroninen välimuisti on nopeampi kuin asynkroninen.