高速缓存通常分为L1、L2和L3级别，这些层级的缓存设计得非常接近CPU，以减少延迟并提高性能。当CPU需要访问数据或指令时，它首先会检查高速缓存。如果所需的数据不在高速缓存中，则会从主内存中获取，并可能被加载到高速缓存中以便后续使用。
主内存则负责存储正在运行的应用程序的数据和指令集。尽管主内存的速度不如高速缓存快，但它提供了更大的存储容量，可以满足多任务处理的需求。现代计算机通过优化内存管理技术，使得CPU能够在极短的时间内完成与内存的数据交换，从而实现流畅的计算体验。
因此，在执行应用程序时，能够与CPU直接交换信息的部件主要是高速缓存和主内存。这两个组件共同作用，保证了计算机系统的高效运作和快速响应能力。
