Man unterscheidet hier read-, react-ahead. und write-back-Cache. Bei einem read-Zugriff auf einen read-Cache wird der Speicher nach dem entsprechenden Block durchsucht. Wird dieser gefunden, wird er sofort übertragen. Die Wartezeit für Plattenpositionierung und Umdrehung entfällt Steht der Block nicht im Cache, wird er vom Laufwerk geholt.

Beim read-ahead-Cache werden die nachfolgenden Blöcke nach dem Lesen eines Blocks auf der Platte im voraus gelesen und im Cache gespeichert. Beim write-back-Cache werden die zu schreibenden Blöcke im Cache zwischengespeichert und erst dann auf Platte geschrieben, wenn keine weiteren Schreib- oder Leseaufträge anliegen. Dadurch werden Schreibzugriffe für den Benutzer scheinbar schneller. Eine Gefahr besteht jedoch darin, dass bei Stromausfall die im Cache gespeicherten Daten verloren gehen. Beim read-Cache ist das kein Problem, beim write-Cache kann dadurch die Datenstruktur zerstört werden.

Man sollte daher beim einsatz eines Systems mit write-Cache nicht auf eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage (USV) verzichten. Je nach Grösse des Cache-Buffers, der Intelligenz des CacheAlgorithmus (d.h. weiche Blöcke übertragen werden, wenn der Cache-Speicher voll ist) und Art der Anwendungen lassen sich Trefferquoten (Hit-Rate) von über 90 Prozent erreichen - und damit eine gewaltige Durchsatzverbesserung.

Viele Betriebssysteme wie z.B. Windows NT, NetWare, Unix und OS/ 2 reservieren automatisch einen Teil des Hauptspeichers als Cache. Mehr Hauptspeicher kann somit die Performance des gesamten Systems enorm beschleunigen.

Halbleiterplattenspeicher

Reicht bei bestimmten Anwendungen die Geschwindigkeit, mit der ein Plattenlaufwerk die Daten liefern kann, nicht aus, so kann ein Halbleiterspeicher (RAM-Disk, Solid State Disk) eingesetzt werden. Bei der RAM-Disk-Lösung wird eine spezielle Software eingesetzt, die einen Teil des Hauptspeichers als Disk organisiert. Eine Solid State Disk ist eine Hardwarelösung, bestehend aus einem Bus-Interface mit Memory-Modulen.

Auf den Speicher kann in beiden Fällen so zugegriffen werden wie auf ein Plattenlaufwerk. Es können also Files wie auf einer richtigen Platte angelegt und wieder gelesen werden.

Vorteil: Die Positionierzeit und die Umdrehungswartezeit entfallen, so dass der Datentransfer mit maximal möglicher Geschwindigkeit erfolgt.

Nachteil: Ein solcher Speicher ist (auch bei Verwendung von Batterie-Backup) nicht als permanenter Datenspeicher geeignet. Auch ist er erheblich teurer als ein Plattenspeicher gleicher Grösse. Ein Batterie-Backup für diesen Speicher ist normalerweise immer erforderlich, da sonst schon bei einem kurzen Stromausfall die Daten verloren gehen.