高速缓存（Cache）是计算机中的一种高速存储器，其主要作用是提高内存与处理器之间的数据传输效率。高速缓存是基于局部性原理设计的，即在一段时间内，计算机程序会频繁地访问同一段数据或代码，因此将这些数据或代码缓存到高速缓存中，可以大大提高数据访问速度。

高速缓存的工作原理主要分为三个阶段：命中、不命中和替换。

当处理器需要访问数据时，首先会查询高速缓存。如果所需数据已经被缓存，那么高速缓存就会命中，将数据直接返回给处理器。这个过程叫做“命中”。

如果所需数据没有被缓存，那么高速缓存就会产生“不命中”，需要向内存中请求数据。在这个阶段，高速缓存会将从内存中获取的数据缓存到高速缓存中，以便下一次访问时可以直接命中。

当高速缓存已满，而需要缓存新数据时，就需要进行“替换”操作。高速缓存采用一些算法来确定哪些数据应该被替换。其中，最常用的算法是LRU（最近最少使用）算法，即替换最近最少被访问的数据。

高速缓存的大小和速度都是有限的，因此高速缓存的设计必须平衡容量和访问速度。在实际应用中，高速缓存的设计需要考虑多种因素，包括CPU的结构、内存的性能和应用程序的特性等。

总之，高速缓存是计算机系统中重要的组成部分，能够提高数据访问速度，提高系统的整体性能。