Normalmente es por núcleo y no distingue entre datos e instrucciones. Se tarda mas en acceder a la cache de L1 pero es mucho mas grande. El tiempo que se tarda en encontrar un determinado dato en estas memorias es proporcional al tamaño de estas. Debido a esto las caches aumentan de tamaño según se sube la jerarquía.
También es un tipo de memoria caché que incorporan los microprocesadores. También es llamada externa pues está situada entre el procesador y la memoria RAM. Actualmente la memoria caché L2 tienen tamaños entre 256 KB a 8 MB a mayor cantidad, mejor rendimiento. Es un tanto más lenta que la memoria caché L1.
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