系统和方法用于优化地址转译缓存(ATC)的利用率。网络接口控制器(NIC)可以将在ATC的第一级中保留一个或多个缓存行的信息写入ATC的第二级。NIC可以接收对主机计算系统的存储器中未转译的地址的直接存储器访问(DMA)的请求。NIC可以确定未转译的地址未缓存在ATC的第一级中。NIC可以使用请求和ATC的第二级识别ATC的第一级中所选定的缓存行以进行驱逐。NIC可以接收未转译的地址的转译后的地址。NIC可以在选定的缓存行中缓存未转译的地址。NIC可以使用转译后的地址执行DMA。