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CPU缓存的早期例子包括地图集2[3]和IBM System/360 85型[4]20世纪60年代。第一个使用缓存的CPU只有一级缓存；与后来的一级缓存不同，它没有分成L1d(用于数据)和L1i(用于指令)。拆分L1缓存始于1976年IBM 801CPU，[5][6]在20世纪80年代后期成为主流，并在1997年以ARMv5TE进入嵌入式CPU市场。2015年，甚至低于美元的SoC也瓜分了L1的缓存。它们还有L2高速缓存，对于更大的处理器，还有L3高速缓存。L2缓存通常不会被拆分，而是充当已经拆分的L1缓存的公共存储库。的每个核心多核处理器拥有专用的L1缓存，通常不在内核之间共享。L2高速缓存和更高级的高速缓存可以在核之间共享。L4高速缓存目前并不常见，通常处于开启状态(一种形式的)动态随机存取存储器(DRAM)，而不是在静态随机存取存储器(SRAM)，在单独的管芯或芯片上(例外地，形式，eDRAM用于所有级别的缓存，下至L1)。历史上L1也是如此，虽然更大的芯片允许集成它和一般所有高速缓存级别，最后一级可能除外。每个额外级别的缓存往往更大，优化方式也不同。