高速緩存(Cache)是一種在計算機系統中用於提高數據訪問速度的硬件組件。
高速緩存位於CPU和主存儲器(RAM)之間，它的存取速度比主存儲器快，通常使用靜態隨機存取存儲器(SRAM)技術實現，相比之下，主存儲器則更多使用動態隨機存取存儲器(DRAM)技術。高速緩存的關鍵作用是緩解CPU處理速度和主存儲器訪問速度之間的固有差異。
當CPU需要訪問數據時，首先會查看高速緩存中是否有所需數據，如果數據存在，則稱爲緩存命中，此時可以直接從高速緩存中讀取數據，從而大大加快訪問速度，如果數據不存在，即緩存未命中，則需要從較慢的主存儲器中讀取數據。此外，高速緩存還利用了局部性原理，即程序更傾向於訪問最近使用過的或附近的數據，因此，當CPU讀取某項數據時，高速緩存還可能預取附近的數據以增加命中率。
高速緩存的組成和管理由硬件自動完成，不需要操作系統的干預。