حافظه L2 cache بسیار بزرگتر و یکپارچه تر از L1 است این حافظه اطلاعات
بیشتری را می تواند از رم دریافت کند. در پرسسور های نسل قدیم این حافظه
جدای از چیپ اصلی یا روی مادربرد و یا روی برد مخصوص پرسسور (در پرسسور های
قدیمی نسل پنتیوم ۲) قرار داشت. در اصطلاح به این برد ها برد خواهر هم
گفته می شد.
با پیشرفت تکنولوژی حافظه L2 cache توانست بر روی خود پرسسور نصب شود و
عملکرد آن در مقایسه با حافظه L1 cache بهتر شد. این حافظه سرعت حافظه L1
cache را ندارد ولی هنوز برای پرسسور سریع تر از رم است.