Полностью ассоциативная КЭШ память.

В такой памяти любая строка из ОЗУ может занимать любую строку КЭШа, что позволяет полностью избавиться от недостатка, присущего КЭШ памяти с прямым отображением.

При обращении к такой КЭШ памяти происходит сравнение тега адреса с тегами всех строк КЭШа, причем это сравнение происходит за один такт. Если в результате сравнения тег адреса совпадет с тегом одной из строк, то это значит, что произошло КЭШ попадание, и нужный байт будет прочитан из выбранной строки по полю смещения. (В нашем случае оно равно 4). Если же тег адреса не совпал ни с одним тегом строк, то это – КЭШ промах и нужная строка в КЭШ памяти отсутствует. В этом случае процессор вынужден обращаться за информацией к ОЗУ.

В такой архитектуре решена проблема конфликта адресов, когда несколько строк компьютера стремятся занять одну и ту же строку КЭШа, поскольку здесь отсутствует жесткая привязка строк ОЗУ к строкам КЭШа.

Недостаток заключается в том, что сама КЭШ память получается сложной, поскольку тег из адреса должен сравниваться одновременно со всеми тегами КЭШа, то есть должна использоваться сложная и дорогая ассоциативная память. От этого недостатка свободна множественно-ассоциативная память.