連想メモリ
CPUのキャッシュ制御部やTLBも連想メモリを使用している。キャッシュは最も一般的なセットアソシアティブ方式で連想メモリを使う。セットアソシアティブ方式では、物理アドレスに対応するキャッシュメモリ上の位置がセット数ぶんだけ存在するため、そのうちのどこに格納されているかを高速に検索するのに連想メモリを使用する。これに対してダイレクトマップ方式では物理アドレスにより一意に格納場所が決まるため検索の必要はないが、その物理アドレスのメモリ内容がキャッシュに格納されているかをチェックする必要があるため、連想メモリのキーに相当する部分が存在する。TLBは物理アドレスと論理アドレスを対応させるもので、論理アドレスの一部をデータとして検索を行い、対応する物理アドレスを探す。一般にTLBやキャッシュは非常に高速な動作を要求されるため、ある程度以上サイズを大きくすると連想メモリであっても要求速度に応えられない。従って、TLBやキャッシュのサイズはその時点の半導体プロセスの技術レベルとの兼ね合いで決定される(キャッシュの場合、キャッシュとしての効率を度外視すればセット数を少なくしてサイズを大きくするという考え方もある)。
その他の連想メモリの使用例として以下のものがある。
データベースエンジン
データ圧縮ハードウェア
人工ニューラルネットワーク