Кэш-память второго уровня (L2) предназначена для работы с важной информацией, к которой процессор обращается несколько реже, чем к данным, хранящимся на L1. Объём этой памяти может составлять несколько сотен килобайт.

Наиболее быстрый тип кэш-памяти, работающий напрямую с процессором. Объём обычно не превышает нескольких десятков килобайт. Выполняет роль буфера между процессором и вторым уровнем кэш-памяти. Обычно каждое ядро процессора обладает доступом к отдельной микросхеме L1.