Differenza chiave: la memoria virtuale è un'astrazione della memoria principale. Estende la memoria disponibile del computer memorizzando le parti inattive della RAM del contenuto su un disco. quando il contenuto è richiesto, lo recupera nuovamente nella RAM. La memoria cache viene utilizzata per memorizzare i dati di accesso frequente al fine di accedere rapidamente ai dati ogni volta che è necessario. Entrambi sono concettualmente uguali; tuttavia essi differiscono principalmente nella questione dell'attuazione, il che si traduce in aspetti diversi come la velocità e il meccanismo di controllo.

La memoria virtuale è un'astrazione della memoria principale. È usato per nascondere le informazioni della reale memoria fisica del sistema. Estende la memoria disponibile del computer memorizzando le parti inattive del contenuto della RAM su un disco. Quando il contenuto è richiesto, lo recupera nuovamente nella RAM. La memoria virtuale crea l'illusione che un utente abbia uno o più spazi di indirizzo contigui che iniziano con l'indirizzo zero.

La memoria virtuale genera gli indirizzi in uno dei tre modi (per le macchine RISC): un'istruzione di caricamento, un'istruzione di memorizzazione o il recupero di un'istruzione. La memoria virtuale ha diversi vantaggi poiché utilizza la memoria principale in modo efficiente. Semplifica la gestione della memoria poiché ogni processo acquisisce lo stesso spazio di indirizzamento lineare uniforme. Inoltre isola gli spazi degli indirizzi ed evita qualsiasi conflitto di memoria del processo.

La memoria cache è una memoria piccola e ad alta velocità. Memorizza i dati da quegli indirizzi della memoria principale che vengono utilizzati più volte. Può essere disponibile come parte riservata della memoria principale o esistere come dispositivo di archiviazione ad alta velocità indipendente. È possibile accedere alla memoria cache a una velocità molto elevata rispetto alla normale memoria principale.

Se un processore ha bisogno di scrivere o leggere una posizione nella memoria principale, controlla la disponibilità della posizione di memoria nella cache. È fatto confrontando l'indirizzo della posizione di memoria con tutti i tag nella cache che hanno la possibilità di contenere quel particolare indirizzo. Nel caso in cui la posizione di memoria venga trovata nella cache, viene considerata come un hit Cache e, in caso contrario, in questo caso viene considerata come una mancanza di Cache.

La memoria virtuale e cache sono concettualmente uguali. Tuttavia, differiscono nei termini di implementazione. Ciò è dovuto ai requisiti di velocità della cache.

Confronto tra memoria virtuale e memoria cache:

	Memoria virtuale	Memoria cache
Definizione	La memoria virtuale è un'astrazione della memoria principale. Estende la memoria disponibile del computer memorizzando le parti inattive della RAM del contenuto su un disco. Lo recupera nella RAM quando il contenuto è richiesto.	La memoria cache viene utilizzata per memorizzare i dati di accesso frequente al fine di accedere rapidamente ai dati ogni volta che è necessario. Entrambi sono concettualmente uguali; tuttavia essi differiscono principalmente nella questione dell'attuazione.
Scopo	Estende la capacità di memoria di un computer oltre quella installata.	Riduce la quantità di tempo necessaria per accedere ai dati.
Velocità	Funziona nel range del millisecondo.	Funziona nell'intervallo di nanosecondi.
Meccanismo di controllo	Gestito dal sistema operativo	Gestito automaticamente dall'hardware
Componente	Fa parte del disco rigido (memoria secondaria).	Situato sul processore stesso