1. Niedrige Trefferquote :Direkt zugeordneter Cache weist im Vergleich zu anderen Cache-Designs, wie z. B. satzassoziativen oder vollständig assoziativen Caches, eine niedrige Trefferquote auf. Dies liegt daran, dass jeder Speicherblock nur einem Cache-Speicherort zugeordnet werden kann. Wenn der gewünschte Speicherblock nicht im Cache vorhanden ist, kommt es zu einem Cache-Miss, was zu einer höheren Miss-Rate führt.

2. Konfliktfehler :Direkt zugeordneter Cache ist anfällig für Konfliktfehler, die auftreten, wenn mehrere Speicherblöcke derselben Cache-Zeile zugeordnet sind. Wenn ein neuer Speicherblock in den Cache geladen wird, wird möglicherweise ein zuvor geladener Block entfernt, der zu einer anderen Speicheradresse gehört, was zu einem Konfliktfehler führt. Konfliktfehler können die Leistung des Caches erheblich beeinträchtigen, insbesondere bei Anwendungen mit großen Datensätzen.

3. Begrenzte Parallelität :Direkt zugeordneter Cache begrenzt das Potenzial für Parallelität beim Zugriff auf den Speicher. Da jeder Speicherblock nur einem Cache-Speicherort zugeordnet werden kann, kann der Versuch mehrerer Prozessoren oder Kerne, auf verschiedene Speicherblöcke zuzugreifen, die derselben Cache-Zeile zugeordnet sind, zu einer Serialisierung führen, was die Gesamtleistung verringert.

4. Richtlinie zur deterministischen Räumung :Der direkt zugeordnete Cache verwendet eine deterministische Räumungsrichtlinie, bei der der am wenigsten kürzlich verwendete Block (LRU) geräumt wird, wenn ein neuer Speicherblock geladen wird. Diese Räumungsrichtlinie kann in manchen Fällen ineffizient sein, da sie möglicherweise Blöcke entfernt, die häufig verwendet werden, auf die aber vorübergehend nicht zugegriffen wird.

Aufgrund dieser Nachteile werden direkt zugeordnete Caches in modernen Hochleistungssystemen nicht häufig verwendet. Stattdessen werden satzassoziative Caches oder vollständig assoziative Caches bevorzugt, die höhere Trefferraten, weniger Konfliktfehler und verbesserte Parallelität bieten.