Trzypoziomowa pamięć cache
Odmienne podejście w porównaniu do architektury Core 2 przedstawiono w odniesieniu do pamięci podręcznej. Nehalem został wyposażony nie w dwa, a w trzy poziomy pamięci cache. Pamięć podręczna pierwszego poziomu (L1 cache) o łącznej pojemności 64 kB (po 32 kB na instrukcje i dane) będzie podobna do tej, którą znamy z układów Core 2 Duo czy Core 2 Quad. Jednak zmiany zaszły już na etapie drugiego poziomu pamięci cache. W przypadku Core 2 pamięć ta była współdzielona przez rdzenie procesora. W Nehalemie każdy rdzeń dostanie do dyspozycji własny obszar pamięci cache L2 (256 kB na każdy rdzeń). Tym samym rdzenie będą miały do dyspozycji bardzo szybką pamięć podręczną.
Dodatkowo Nehalem będzie miał pamięć podręczną trzeciego poziomu (L3 cache). I ta pamięć, podobnie jak L2 cache w Core 2 Duo, będzie współdzielona przez rdzenie procesora.
Nehalem ma ponadto oferować funkcję Turbo Mode. Ma ona wynikać ze zdolności procesora do przełączania nieaktywnych rdzeni w tryb uśpienia C6 o poborze mocy zbliżonym do zera. W takim wypadku pozostałym, aktywnym rdzeniom procesora podnoszona będzie nieznacznie częstotliwość taktowania. Wpłynie to na przyspieszenie komputera w aplikacjach, które nie są w stanie wykorzystać wszystkich rdzeni procesora (np. jednowątkowych).
