Зависит от конкретной линейки процессоров.
Для интела последних лет (например:
www.overclockers.ru/lab/54620/Razgon_treh_ekzemply... ):
Наверняка подъем частоты ядер точно поднимет производительность кеша
Не изменит.
Частота L3 кеша устанавливается отдельным множителем от BCLK - базовой опорной частоты. Гуглить по CPU Cache Ratio для Haswell, ранее Uncore. Если таковой настройки в биосе нет - тогда вопросы к конкретной плате. Может, меняет синхронно с множителем CPU, может вообще не меняет, может вообще глупость какую делает.
Плюс
www.overclockers.ru/lab/56827/Izuchenie_vliyaniya_... для ознакомления с профитом от разгона cpu cache.