3 arba L3 talpykla yra specializuota atmintis, kuri veikia kartu su L1 ir L2 talpykla, kad pagerintų kompiuterio našumą. L1, L2 ir L3 talpykla yra kompiuterio procesoriaus (CPU) talpyklos, o tai reiškia kitų tipų talpyklas sistemoje, pvz., standžiojo disko talpyklą. CPU talpykla patenkina mikroprocesoriaus poreikius, numatant duomenų užklausas, kad apdorojimo instrukcijos būtų pateiktos nedelsiant. CPU talpykla yra greitesnė nei laisvosios kreipties atmintis (RAM) ir skirta išvengti našumo kliūčių.
Kai sistemai pateikiama užklausa, CPU reikalauja nurodymų, kaip įvykdyti tą užklausą. CPU veikia daug kartų greičiau nei sistemos RAM, todėl norint sumažinti vėlavimą, L1 talpykloje yra paruoštų duomenų, kurių, kaip manoma, prireiks. L1 talpykla yra labai maža, todėl ji gali būti labai greita. Jei instrukcijų nėra L1 talpykloje, CPU patikrina L2, šiek tiek didesnį talpyklos telkinį, su šiek tiek ilgesne delsa. Kiekvieną kartą praleidus talpyklą, ji pereina į kitą talpyklos lygį. L3 talpykla gali būti daug didesnė nei L1 ir L2, ir nors ji taip pat yra lėtesnė, ji vis tiek daug greičiau nei gavimas iš RAM.
Darant prielaidą, kad reikiamos instrukcijos randamos L3 talpykloje (talpyklos įvykis), duomenų bitai gali būti pašalinti iš L1 talpyklos, kad būtų išsaugotos naujos instrukcijos, jei jų vėl prireiktų. Tada L3 talpykla gali pašalinti tą instrukcijų eilutę, nes dabar ji yra kitoje talpykloje (vadinama išskirtine talpykla) arba gali likti kopijoje (vadinama kaip įtraukta talpykla), atsižvelgiant į procesoriaus dizainą.
Pavyzdžiui, 2008 m. lapkritį AMD® išleido savo keturių branduolių Šanchajaus lustą. Kiekvienas branduolys turi savo L1 ir L2 talpyklas, tačiau šerdys turi bendrą L3 talpyklą. L3 saugo prašomų elementų kopijas, jei kitas branduolys pateikia vėlesnę užklausą.
Kelių lygių talpyklos architektūra toliau tobulėja. L1 talpykla anksčiau buvo išorinė nuo procesoriaus, integruota į pagrindinę plokštę, tačiau dabar L1 ir L2 talpyklos paprastai yra įtrauktos į procesoriaus jungtį. L3 talpykla paprastai buvo integruota į pagrindinę plokštę, tačiau kai kuriuose CPU modeliuose jau yra L3 talpykla. Integruotos talpyklos pranašumas yra tas, kad ji yra greitesnė, efektyvesnė ir pigesnė nei atskiros talpyklos įdėjimas į pagrindinę plokštę.
Instrukcijų gavimas iš talpyklos yra greitesnis nei sistemos RAM iškvietimas, o geras talpyklos dizainas labai pagerina sistemos našumą. Talpyklos dizainas ir strategija įvairiose pagrindinėse plokštėse ir procesoriuose skirsis, tačiau esant vienodai, daugiau talpyklos yra geriau.