本发明公开了一种基于扩展页表的GPU访存自适应优化方法及装置，该方法应用于GPU，包括：逻辑运算单元接收GPU应用发送的包括有任务类型信息的完成任务所需指令执行相应操作，并在访问内存时向内存管理单元发起虚拟地址请求；内存管理单元通过扩展页表将虚拟地址转换为物理地址发送至地址转换单元，查找到GPU应用对应的任务类型标识发送至映射方案配置寄存器；映射方案配置寄存器查找到对应的最佳访存映射方式发送至地址转换单元；地址转换单元根据最佳访存映射方式，将物理地址映射为新的地址，将新的地址发送至内存子系统进行访问。本发明在保证访存正确性的同时，实现了在GPU运行时分应用进行针对性的访存优化。