Cache-miss-straf refererer til den tidsforsinkelse eller ydeevneomkostninger, der opstår, når et anmodet stykke data ikke findes i cachehukommelsen og skal hentes fra den langsommere hovedhukommelse eller lager.

Når en CPU anmoder om data fra hukommelsen, tjekker den først cachen. Hvis dataene findes i cachen, bliver de hurtigt hentet, og CPU'en kan fortsætte behandlingen. Men hvis dataene ikke er i cachen, opstår der en cache-miss. CPU'en skal derefter hente dataene fra den langsommere hovedhukommelse, hvilket kan tage flere clock-cyklusser eller endda mikrosekunder. Denne forsinkelse er kendt som cache-miss straf.

Cache-miss-straffen kan have en betydelig indvirkning på den overordnede ydeevne af et computersystem. Jo flere cache-misser der opstår, jo mere tid bruger CPU'en på at vente på data, og jo mindre tid bruger den på at udføre nyttigt arbejde. Reduktion af cache-miss straf er et vigtigt mål for cachedesign. Det kan opnås gennem teknikker som at øge cachestørrelsen, optimere cache-erstatningspolitikker og anvende multi-level caches.

Straffen for cache-misser er påvirket af flere faktorer, såsom størrelsen af ​​cachen, cachens hitrate og latensen af ​​hovedhukommelsen eller lageret. En større cachestørrelse reducerer sandsynligheden for en cache-miss, hvilket resulterer i en lavere cache-miss-straf. En højere cache-hitrate indikerer bedre cache-effektivitet og reducerer forekomsten af ​​cache-misser, hvorved straffen sænkes. Endelig kan reduktion af latensen af ​​hovedhukommelsen eller lageret også hjælpe med at afbøde cache-miss-straffen.

Optimering af cache-ydeevne er afgørende for at forbedre den overordnede hastighed og reaktionsevne i et computersystem. Ved at reducere cache-miss-straffen kan systemet bruge mindre tid på at vente på data og mere tid på at udføre opgaver, hvilket fører til forbedret ydeevne og forbedret brugeroplevelse.