Zoals de naam al zegt, zit de on-die cache op de processor-core ("die"). Omdat ie zo dicht bij de processor zit, kan ie op een veel hogere snelheid draaien (even snel als de processor).
Voor de cache-chips die extern op een processor-module of zelfs op een mobo zitten, moeten de signalen over lange kopersporen van en naar de processor; daarom kan de overdracht-frequentie veel minder hoog worden (meer storing/vertraging).
On-die is dus sneller. Het is alleen erg afhankelijk van de software die er gedraaid wordt, of je er ook wat aan hebt.