Bus cache adalah bus berkecepatan tinggi khusus yang digunakan prosesor komputer untuk berkomunikasi dengan memori cache-nya. Juga dikenal sebagai bus belakang, ia beroperasi pada kecepatan yang jauh lebih besar daripada bus sistem. Bus cache secara langsung menghubungkan inti prosesor ke cache-nya; itu berjalan secara independen dari bus prosesor, mentransfer data melintasi jalur yang lebih luas dan tidak terlalu dibatasi. Bus cache digunakan di sebagian besar prosesor modern untuk mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk membaca atau memodifikasi data yang sering diakses.
Pada 1980-an, memori cache biasanya terletak di motherboard, bukan di chip prosesor itu sendiri. Cache diakses melalui bus prosesor, sama seperti memori sistem biasa. Jumlah memori cache seringkali cukup kecil dan hanya ditawarkan sebagai peningkatan kinerja sistem opsional.
Ketika kecepatan dan efisiensi prosesor meningkat pada awal 1990-an, bus prosesor menjadi penghambat; memori cache yang cepat membutuhkan cara untuk berinteraksi dengan prosesor tanpa menunggu memori sistem yang jauh lebih lambat dan operasi input/output selesai. Pada pertengahan 1990-an, sebagian besar prosesor baru mengadopsi arsitektur dual-bus untuk mengatasi masalah ini. Bus cache berkecepatan tinggi dibuat untuk mengakses cache secara langsung. Bus ini tidak digunakan untuk hal lain—semua transfer data lainnya menggunakan bus prosesor yang lebih lambat, juga dikenal sebagai bus sisi depan. Prosesor dapat menggunakan kedua bus secara bersamaan, menghasilkan kinerja yang jauh lebih baik.
Desain dual-bus awal sering menggunakan memori cache yang terletak di motherboard; sejumlah besar cache on-chip belum hemat biaya karena masalah hasil produksi. Desain selanjutnya sering memasukkan campuran cache internal dan eksternal saat hasil ditingkatkan. Prosesor modern biasanya menggunakan sejumlah besar cache internal; banyak yang menyertakan 8 megabyte (MB) atau lebih, dibandingkan dengan desain lama yang seringkali hanya memiliki 8 kilobyte (KB). Dalam desain modern di mana seluruh cache dalam chip, bus cache bisa sangat pendek dengan jalur data yang sangat lebar, 512 bit di beberapa prosesor. Bus biasanya berjalan pada kecepatan yang sama dengan prosesor itu sendiri. Hasil akhirnya adalah konten cache dapat dibaca atau dimodifikasi dengan sangat cepat.
Setiap inti dari prosesor multi-inti mungkin memiliki cache sendiri atau berbagi satu cache umum yang besar. Dalam kedua kasus, bus cache menghubungkan setiap inti ke memori cache yang sesuai. Ketika setiap inti prosesor memiliki cache sendiri yang terpisah, masalah koherensi dapat muncul. Misalnya, ketika satu inti memperbarui data dalam cache-nya, salinan lain dari data tersebut di cache lain menjadi usang atau “basi”. Salah satu cara untuk mengatasi jenis masalah ini adalah dengan menggunakan jenis bus cache khusus, kadang-kadang disebut bus antar-inti. Bus ini menghubungkan semua cache bersama-sama sehingga masing-masing dapat memantau apa yang dilakukan orang lain—jika salah satu memperbarui sebagian data yang dibagikan, yang lain dapat segera mencerminkan konten baru.