非阻塞高速缓存（nonblocking cache），理学-计算机科学技术-计算机体系结构-微体系结构-高速缓存，在发生装载指令缺失的情况下无需停顿，可以继续执行后续访存指令的高速缓存。可以降低由于高速缓存缺失所造成的处理器性能损失，从而降低处理器的平均访存延迟、提高访存带宽。非阻塞高速缓存概念在1981年由D.克罗夫特（David Kroft）提出，当时称为自由查询高速缓存。对于允许乱序执行的流水线处理器，在数据高速缓存发生转载指令（或称读指令）缺失的情况下，处理器是不需要停顿的，可以继续执行后续的访存指令。非阻塞数据高速缓存可将正在等待主存服务的装载指令，放置在缺失装载队列中，允许后面的非相关装载指令的发射。缺失装载指令的地址等相关信息被记录到缺失状态保存寄存器（MSHR）中。当缺失装载指令的数据从主存中取回后，根据缺失装载队列中相应缺失状态保存寄存器中的信息向处理器返回数据并完成执行。非阻塞高速缓存有支持缺失下命中、多缺失下命中和缺失下缺失等不同的实现策略选择。现代高性能处理器（如Intel公司的Core i7等）一般都支持这些策略。