記憶體管理單元（the memory management unit）
/ MMU = "em-em-yoo" /
想像一位飛快又不知疲倦的翻譯員，站在一個只會說「程式語言」的人和一個只懂「真實貨架號碼語言」的倉管員之間。每當程式說「取貨號 1000」，翻譯員立刻把它轉換成真實貨架並傳達過去，若程式要求一個它無權碰的貨架，就拍掉它的手。記憶體管理單元（MMU）就是那位翻譯員，以硬體形式內建在 CPU 裡。
具體來說，記憶體管理單元坐落在 CPU 與記憶體之間，在程式執行時對每一次記憶體存取，以硬體速度執行邏輯到實體的轉譯。在最簡單的設計裡，它持有一個基底（重定位）暫存器和一個界限暫存器：它檢查邏輯位址是否低於界限（否則就觸發陷阱，視為非法存取），然後加上基底以產生實體位址。在分頁系統中，記憶體管理單元改為把位址拆成頁號和偏移，並在分頁表中查找該頁。無論哪種方式，程式都只產生邏輯位址；是記憶體管理單元讓它們成真。
為什麼重要：沒有記憶體管理單元，執行時位址繫結會慢到不可行——作業系統得用軟體轉譯每一次參考。記憶體管理單元也是記憶體保護的所在：因為它在每次存取時都檢查界限，一個行程在物理上就無法伸到它被分配區域之外，這正是讓有錯誤或惡意的程式無法破壞其他程式的關鍵。它是讓安全的多元程式規劃變得可行的硬體基礎。
記憶體管理單元持有基底 = 90000、界限 = 5000。程式發出邏輯位址 1200：由於 1200 小於 5000，記憶體管理單元輸出實體 91200。若程式發出 6000，記憶體管理單元見 6000 已達或超過 5000，就觸發陷阱交給作業系統，而非碰觸記憶體。
在每一次存取時轉譯並做界限檢查——以硬體速度進行。
記憶體管理單元只負責邏輯到實體的轉譯；它不是快取。而且它的保護程度取決於作業系統載入的界限／分頁表值——作業系統必須在每次環境切換時正確設定它們。