Добро пожаловать на сайт <БагБД>, где вы можете задавать вопросы о программировании и разработке на Битрикс и Битрикс24, и получать быстрые и квалифицированные ответы от профессионалов!
Если посмотреть на код catalog.smart.filter, то похоже, что строится запрос к таблице с фасетами (под фильтруемые свойства предполагаем что фасетные индексы уже созданы), с учётом всех фильтров. А полученная выборка ID элементов уже идёт дальше для вывода.
Опять же, если я правильно понимаю логику работы, - то отфильтрованные результаты не кешируются битриксом -- это просто очень "дорого", так как комбинаций фильтров очень много. Но! на некоторое время запрос и ответ из БД кешируется в самом MySql (хотя тут тоже вопрос размера ответа и настроек БД).