Predpomnilnik stopnje 1 ali L1 je poseben, zelo hiter pomnilnik, vgrajen v centralno procesno enoto (CPU), ki pomaga olajšati delovanje računalnika. Z nalaganjem pogosto uporabljenih bitov podatkov v predpomnilnik L1 lahko računalnik hitreje obdela zahteve. Večina računalnikov ima tudi predpomnilnik L2 in L3, ki sta počasnejša od predpomnilnika L1, vendar hitrejša od pomnilnika z naključnim dostopom (RAM).
Ko zahtevamo programe ali datoteke s standardnega trdega diska na plošči, mora naprava poiskati informacije na notranjih diskih z drsenjem mehanizma glave po ploščah, kar je približno podobno načinu, kako igla bere fonografsko ploščo. Vendar pa je v primeru diskovnega pogona več plošč in glava je magnetna in bere z zelo visoko hitrostjo. Kljub temu je standardni trdi disk najpočasnejša naprava za shranjevanje v računalniku, razen kompaktnih diskov.
Običajno mislimo, da je RAM precej hiter, ker je veliko hitrejši od trdih diskov. RAM je začasno zadržano območje, ki postane aktivno, ko se računalnik zažene. Računalniki imajo običajno 1-4 gigabajte (GB) RAM-a. Z nalaganjem pogosto zahtevanih programov, datotek, slik in drugih elementov v RAM računalniku ni treba iskati po trdih diskih, da bi pridobil informacije o naslednjih zahtevah.
Čeprav je to dobra strategija, lahko CPU deluje hitreje od RAM-a, in da bi pospešili stvari, bi si morda zamislili predpomnilnik L1, L2 in L3 kot posrednika, ki predvideva, kakšne zahteve bodo iz RAM-a, in hrani te podatke na pripravljeno. Ko pride zahteva, CPU najprej preveri predpomnilnik L1, nato pa predpomnilnik L2 in L3 (če je prisoten). Če CPE najde zahtevane podatke v predpomnilniku, je to zadetek v predpomnilniku, če pa ne, je napaka v predpomnilniku in nato se išče RAM, nato pa trdi disk. Cilj je povečati število zadetkov in zmanjšati zgrešene počasne zmogljivosti.
Medtem ko je predpomnilnik L1 danes vgrajen v procesorje, se lahko nahaja poleg CPE tudi na starejših osebnih računalnikih. Predpomnilnik L2 je lahko vgrajen v CPU ali prisoten na matični plošči, skupaj s predpomnilnikom L3. V nekaterih primerih je predpomnilnik L3 vključen tudi v CPE. Za razliko od RAM-a predpomnilnik ni razširljiv.