İkincil bellek olarak kullanılan disklerdeki bilgiye erişim hızı ortalama 6 msn ile 28 msn (yaklaşık saniyenin yüzde biri) arasında değişir. Bu nedenle bilgisayarda işlenecek bilgiler önce ana belleğe (RAM‘e) (bknz RAM) yüklenirler. Ancak aslında verilerin işlendiği yer, merkezi işlem birimidir. Program komutlarının ve verilerinin, işlemciye transfer işlemi ana belleğin (RAM‘in) mikrosaniye (saniyenin milyarda biri) seviyesindeki hızında bile zaman alabilirler. Bu transfer işlemini daha hızlandırmak için Ön bellek (Cache Memory) (bknz Ön bellek) geliştirilmiştir, Ön bellek (Cache Memory), RAM‘dan yaklaşık 10 kat daha hızlı ancak 100 kat daha pahalıdır. Bu yüzden Ön bellek (Cache Memory), ana belleğe (RAM‘e) göre kapasite olarak daha düşük oranda kullanılmaktadır. Öncelikli olarak; işlemcinin kullanılması muhtemel verilerin bir kopyasının tutulduğu bellek parçası olarak kullanılır. Bu yöntemle bilgisayarların performansları büyük ölçüde artmaktadır.

http://www.araniyoor.com

http://www.araniyoor.com

Ön belleklerin (Cache Memory) (bknz Ön bellek)verimlerini ölçmede kullanılan gösterge isabet oranıdır (hit ratio). Genelde işlemcide son kullanılan veri, ön bellekte varsa; buna isabet (hit) eğer yoksa ıska (miss) denir. Iska durumunda bu veri Ön belleğe (Cache Memory) aktarılacak ve bulunan verilerden biri ise dışarı atılacaktır. İsabet durumunda veri zaten ön bellekte bulunduğundan böyle bir işlem yapılmayacaktır. Doğaldır ki, ıskalar isabetlerden fazla ise verimli, az olduğundaysa Ön bellek (Cache Memory) kullanmayan bir bilgisayardan bile kötü olacaktır. İsabetlerin, isabet ve ıskaların toplamına oranına isabet oranı diyoruz. 0.9‘dan daha yüksek isabet oranlarına rastlanmıştır. Genelde yapısal programlar yukardan aşağı ve döngüler içinde çalıştıklarından bir kez döngüye giren bir program ardışık olarak aynı komutları işlediğinden isabet oranı yükselmektedir.

Bu organizasyonda ikinci sorun ıska oluştuğunda Ön bellekten (Cache Memory) atılacak verinin seçilmesidir. Yaygın olarak kullanılan yöntemlerden ilki FIFO‘dur (First in First Out – ilk Giren ilk Çıkar). Bu yöntemde ön bellekte en uzun süre kalan veri atılmaktadır. İkincisi ise LRU (Least Recently Used-En Önce Kullanılmış) yöntemidir, bu yöntemde en eski veri atılmakta, böylece en son kullanılan verilerin bellekte saklanması amaçlanmaktadır. Bir başka yöntem ise rastgele bir verinin seçilmesidir.

Bellek (RAM) (bknz RAM) ve işlemci arasındaki veri transferi bellekten okuma veya belleğe yazma şeklinde yapılır. Okuma işleminde ıska durumunda, veri belleğe taşınmaktadır. İsabet durumunda ise ana bellek (RAM) hiç devreye girmeyecek sadece okunacaktır. Yazma işleminde ise genelde iki yöntem kullanılır. Birincisi ön belleğe (RAM) her yazılışta verinin içeriği değişeceğinden, aynı değişikliği ana bellekte (RAM) de yapmak, böylece ana bellek (RAM)  ve ön bellekteki (Memory Cache) verilerin birbiri ile farklı olmaları önlenir (Write-through). İkinci yöntemde ise veri bellekten atılıncaya kadar sadece ön bellek (Memory Cache) düzeltilip, sadece ön bellekten atılma durumunda, ana bellekteki (RAM) verinin düzelmesidir (Write-back)

Yapılan araştırmalar yazma işleminin toplam işlemlere oranının % 10 ile 30 arasında değiştiğini göstermiştir. Zaten okumadan, yazma yapılamayacağına göre, en kötü ihtimalde bu oran % 50 olur.