我々は, 高性能/低消費エネルギー化を実現するキャッシュ方式として, ウェイ予測セット・アソシアティブ・キャッシュ(以下, ウェイ予測型キャッシュ)を提案している.通常のセット・アソシアティブ・キャッシュでは複数ウェイが存在するため, キャッシュ・コンフリクトの回避による高ヒット率を達成できる.しかしながら, タグ比較結果に基づいてウェイ選択を行う必要があり, キャッシュ・アクセス時間が長くなる.これに対し, ウェイ予測型キャッシュでは, タグ比較とは独立して投機的にウェイ選択を行う.そのため, 1)ダイレクト・マップ方式における高速アクセス, 2)セット・アソシアティブ方式における高ヒット率, といった相反する要求を同時に満足する事ができる.本稿では, ウェイ予測型キャッシュの詳細な性能評価を行い, その有効性を明らかにする.複数ベンチマークを用いた定量的評価を行った結果, ウェイ予測型キャッシュは従来型セット・アソシアティブ・キャッシュと比較して, キャッシュ・ミス率は同一であるにも関わらず約20%の性能向上を達成した.