Cache

Resumidamente, cache refere-se a um espaço para o armazenamento de dados que têm boa probabilidade de serem utilizados futuramente. A vantagem desse tipo de memória é que o acesso a ela é MUITO rápido. Ele está presente em softwares diversos, placas-mãe, discos rígidos, processadores e vários outros dispositivos que necessitem dessa função.

Na CPU (processador), por exemplo, é usado para armazenar dados e instruções frequentemente usadas, o que reduz o tempo necessário para buscá-las na memória principal e acelera o desempenho do computador. Ou seja: quanto mais, melhor.

Outro exemplo é cache de seu navegador web. Repare que os sites que você freqüenta constantemente costumam abrir mais rápido do que os que visita pela primeira vez. Isso acontece porque algumas informações dos sites que você visita ficam armazenados nesta memória cache e agiliza o processamento deste site.

Memória secundária

Memória Secundária: também conhecida por memória de massa ou memória auxiliar. Sua função é armazenar grande quantidade de dados e evitar que estes se percam com o desligamento do computador.

A memória secundária não é acessada diretamente pela CPU, mas sim por intermédio da mamória principal (RAM, cache etc) e por isso o acesso a essa memória é muito mais lento. Desta forma, cada dispositivo encontra-se com um buffer de escrita e leitura para melhorar seu desempenho.

Como pode-se observar na imagem acima, são exemplos de memória secundária os discos rígidos e mídias removíveis.

Buffer

Trata-se de uma região de memória temporária utilizada para escrita e leitura de dados. Normalmente são utilizados quando existe uma diferença entre a taxa em que os dados são recebidos e a taxa em que eles podem ser processados, ou no caso em que essas taxas são variáveis.

Resumidamente, pode-se afirmar que o buffer é um local de armazenamento temporário de informações.

São mecanismos muito utilizados em aplicações multimídia, em especial nas aplicações de streaming.

Exemplo: O player de vídeos do Youtube, que faz o download do vídeo durante sua reprodução. No YouTube, o buffer é representado pela seção vermelha da linha de tempo do vídeo (veja na imagem acima). O player de vídeo do YouTube lê informações de vídeo de uma seção do buffer enquanto grava em outra. Essas tarefas simultâneas permitem a reprodução contínua de vídeos durante o processo de download, especialmente útil para conexões mais lentas.

Fontes:
Wikipedia
Youtube