Кеш другого рівня(L2) - це кеш, який використовується для зменшення середнього часу доступу до комп'ютерної пам'яті. Є другим по швидкості після кешу першого рівня(L1). Зазвичай він розташований або на кристалі, як і L1, або в безпосередній близькості від ядра, наприклад, в процесорному картриджі (тільки у слотових процесорах). У старих процесорах - набір мікросхем на системній платі. Обсяг L2 кешу сягає від 128 Кбайт до 1-12 Мбайт. У сучасних багатоядерних процесорах кеш другого рівня, перебуваючи на тому ж кристалі, є пам'яттю роздільного користування - при загальному обсязі кешу в 8 Мбайт на кожне ядро доводиться по 2 Мбайта. Зазвичай латентність L2 кешу, розташованого на кристалі ядра, становить від 8 до 20 тактів ядра. На відміну від L1 кешу, його відключення може не вплинути на продуктивність системи. Однак, в задачах, пов'язаних з численними зверненнями до обмеженої області пам'яті, наприклад, СУБД, продуктивність може впасти в десятки разів.
