本发明提出了一种基于ＧＰＵ的Ｃａｃｈｅ模拟器及其空间并行加速方法，该Ｃａｃｈｅ模拟器包括Ｃａｃｈｅ初始化模块、Ｔｒａｃｅ预处理模块、Ｔｒａｃｅ基数排序模块、Ｃａｃｈｅ模拟模块及Ｃａｃｈｅ模拟结果统计显示模块，本发明依托ＧＰＵ强大的并行处理资源，对访存序列进行预处理，利用Ｃａｃｈｅ配置文件的关联性，通过运行在ＧＰＵ上的基数排序算法对访存序列进行并行排序，得到映射到每一个组上的连续的访存序列，从而进行组间并行的Ｃａｃｈｅ模拟，并通过不同层次不同粒度的并行模拟算法，有效的缩短了Ｃａｃｈｅ模拟时间，提高了Ｃａｃｈｅ的模拟效率，精确模拟Ｃａｃｈｅ的行为，并且开发环境简单，易于实现。