三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据而设计的。在一个三级缓存的CPU中，只需要从内存中调用5%左右的数据，进一步提高了CPU的效率。其工作原理是使用较快的存储设备保存从较慢的存储设备读取的数据的副本。当需要从较慢的存储设备上读写数据时，缓存可以让读写动作先在较快的设备上完成，这样会让系统的响应更快。
分类
缓存(三级缓存)分为两种，早期的是外置的，后期升级的产品都是内置的。其实际作用是L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，提高处理器在大数据计算中的性能。降低内存延迟，提高大数据量的计算能力，对游戏很有帮助。但是，在服务器领域添加L3缓存仍然可以显著提高性能。例如，具有大型L3缓存的配置可以更有效地使用物理内存，因此它可以比较慢的磁盘I/O子系统处理更多的数据请求。具有更大L3缓存的处理器提供了更高效的文件系统缓存行为以及更短的消息和处理器队列长度。
其实最早的L3缓存应用在AMD发布的K6-III处理器上。当时L3缓存受制造工艺限制，没有集成到芯片中，而是在主板上。L3缓存，只能和系统总线频率同步，和主存区别不大。后来，英特尔为服务器市场推出的安腾处理器被用于L3缓存。然后是P4EE和至强MP。英特尔还计划在未来推出9MB三级高速缓存的Itanium2处理器和24MB三级高速缓存的双核Itanium2处理器。
但是基本上L3缓存对于处理器的性能提升并不是很重要。比如配备1MB三级缓存的至强MP处理器仍然不是骁龙的对手，所以可以看出前端总线的增加会比缓存的增加带来更有效的性能提升。
性能影响
L3缓存对性能的影响从高到低各不相同。游戏方面，增加三级缓存的容量对游戏的性能影响很大。虽然对一般家用电脑没用，但是如果通过网吧或者发烧机增加三级缓存的容量，还是会有明显的性能提升。虽然L3缓存也能给PC带来显著的性能提升，但毕竟L3缓存作用于服务器。对于PC来说，L3缓存只能起到辅助作用。如果其他参数相同，L3缓存容量越大，性能越好。如果其他参数不一样，那么L3缓存的作用就不明显。
L3缓存的作用大不大，也是有助于计算机发展的参数之一。
