Во-первых, я не знаю, как в твоей стдлибе реализована хешмапа. Про separate chaining я выше написал, так реализовано скорее всего. Во вторых, кэш процессов не резиновый и многоуровневый. Какой объем данных ты планируешь обрабатывать каждый тик?
То есть, все последующие вызову внутри тика влияют на кэш так что вектор может не попадать в кэш и зависит это от того, сколько логики обрабатывается за тик ?