Ključna razlika: Virtualna memorija je apstrakcija glavne memorije. On proširuje dostupnu memoriju računala pohranjivanjem neaktivnih dijelova sadržaja RAM-a na disk. kada je sadržaj potreban, preuzima ga natrag u RAM. Cache memorija se koristi za spremanje podataka kojima se često pristupa, kako bi se brzo pristupio podacima kad god je to potrebno. Oba su konceptualno ista; međutim, oni se uglavnom razlikuju po pitanju provedbe, što rezultira različitim aspektima kao što su brzina i mehanizam kontrole.

Virtualna memorija je apstrakcija glavne memorije. Koristi se za skrivanje informacija o stvarnoj fizičkoj memoriji sustava. On proširuje dostupnu memoriju računala pohranjivanjem neaktivnih dijelova RAM-a na disk. Kada je sadržaj potreban, vraća ga natrag u RAM. Virtualna memorija stvara iluziju da korisnik ima jedan ili više susjednih adresnih prostora koji počinju s nultom adresom.

Virtualna memorija generira adrese na jedan od tri načina (za RISC strojeve) - instrukciju učitavanja, upute za pohranu ili dohvaćanjem instrukcija. Virtualna memorija ima nekoliko prednosti jer učinkovito koristi glavnu memoriju. To pojednostavljuje upravljanje memorijom jer svaki proces dobiva isti jednolični linearni adresni prostor. Također izolira adresne prostore i izbjegava bilo kakve sukobe memorije procesa.

Cache memorija je mala memorija velike brzine. Ona pohranjuje podatke s onih adresa glavne memorije koje se koriste nekoliko puta. Može biti dostupan kao rezervirani dio glavne memorije ili postoji kao neovisni uređaj za pohranu velike brzine. Cache memoriji se može pristupiti vrlo brzom brzinom nego u usporedbi s normalnom glavnom memorijom.

Ako procesor treba napisati ili pročitati mjesto u glavnoj memoriji, provjerava dostupnost memorijskog mjesta u predmemoriji. To se postiže usporedbom adrese memorijskog mjesta sa svim oznakama u cacheu koje imaju mogućnost da sadrže tu određenu adresu. U slučaju da se memorijska lokacija nalazi u cacheu, ona se smatra hitom Cachea, a ako ne, onda se u tom slučaju smatra da Cache miss.

Virtualna i keš memorija su konceptualno iste. Međutim, oni se razlikuju u uvjetima provedbe. To je zbog zahtjeva brzine za predmemoriju.

Usporedba između virtualne memorije i memorije predmemorije:

	Virtualna memorija	Predmemorija
definicija	Virtualna memorija je apstrakcija glavne memorije. On proširuje dostupnu memoriju računala pohranjivanjem neaktivnih dijelova sadržaja RAM-a na disk. Ona ga vraća natrag u RAM kada je sadržaj potreban.	Cache memorija se koristi za spremanje podataka kojima se često pristupa, kako bi se brzo pristupio podacima kad god je to potrebno. Oba su konceptualno ista; međutim, oni se uglavnom razlikuju po pitanju provedbe.
Svrha	Proširuje kapacitet memorije računala izvan one koja je instalirana.	Time se smanjuje vrijeme potrebno za pristup podacima.
Ubrzati	Radi u milisekundnom rasponu.	Djeluje u nanosekundnom rasponu.
Kontrolni mehanizam	Upravlja operativni sustav	Automatski upravlja hardver
sastavni dio	To je dio tvrdog diska (sekundarno pohranjivanje).	Nalazi se na samom procesoru