第一方定义了硬件和在其上运行的软件(在本例中为操作系统)之间的“契约” – 如果要使用虚拟内存,则需要构建和维护该合同中描述的页表.
另一方面,MMU侧是一个硬件单元,负责执行地址转换的HW任务.这可能包括也可能不包括硬件优化,这些通常是隐藏的,并且可以以各种方式实现,以便在引擎盖下运行,只要它维护合同的硬件方面即可.

理论上,MMU可以决定为每个翻译(页面遍历)发出一组存储器访问,以便实现所需的行为.但是,由于它是一个性能关键元素,大多数MMU通过缓存TLB中先前页面遍历的结果来优化这一点,就像缓存存储先前访问的结果一样(实际上,在某些实现中,缓存本身也可能存储一些对页表的访问,因为它通常驻留在可缓存的内存中). MMU可以管理多个TLB(大多数实现将数据和代码页分开,有些具有二级TLB),并从那里提供转换,除非访问速度更快,否则不会注意到.

还应注意,硬件必须防止可能损害先前翻译的这种TLB“高速缓存”的一致性的许多极端情况,例如在使用期间的页面混叠或重映射.在一些机器上,更糟糕的情况甚至需要大量的冲洗流程称为TLB击落.