Un búfer de búsqueda de traducción (TLB) es un caché de memoria que almacena traducciones recientes de memoria virtual a direcciones físicas para una recuperación más rápida.
Cuando un programa hace referencia a una dirección de memoria virtual, la búsqueda se inicia en la CPU. En primer lugar, se comprueban los cachés de instrucciones. Si la memoria requerida no está en estas cachés muy rápidas, el sistema tiene que buscar la dirección física de la memoria. En este punto, se comprueba TLB para obtener una referencia rápida a la ubicación en la memoria física.
Cuando se busca una dirección en el TLB y no se encuentra, se debe buscar la memoria física con una operación de rastreo de páginas de memoria. A medida que se traducen las direcciones de memoria virtual, los valores referenciados se agregan a TLB. Cuando se puede recuperar un valor de TLB, la velocidad aumenta porque la dirección de memoria se almacena en el procesador TLB on. La mayoría de los procesadores incluyen TLBs para aumentar la velocidad de las operaciones de memoria virtual a través de la proximidad inherente que reduce la latencia, así como las altas frecuencias de ejecución de la CPU actual.
Los TLBs también agregan el soporte necesario para que los equipos multiusuario mantengan la memoria separada, al tener un modo de usuario y un supervisor, así como el uso de permisos en bits de lectura y escritura para habilitar el uso compartido.