とことこロゴス
メニュー

ライトバック方式

読み：らいとばっくほうしき　／　英語表記：write-back

キャッシュメモリへの書込み方式の1つ。更新をまずキャッシュメモリだけに反映し、変更済みのデータを追い出すときなどに主記憶へ書き戻す。同じ場所への更新をまとめることで、主記憶への書込み回数を減らせる。

イマシルちゃんの解説

CPUの近くに置くキャッシュメモリは、主記憶より短い時間でデータを読み書きできるよ。
ライトバック方式は、書込みをまずキャッシュメモリだけで済ませ、主記憶への反映を後に回す方式なんだ。
変更した場所にはダーティビットという印を付けて、まだ反映していないことを覚えておくよ。
そのデータを追い出すときなどに、最新の内容を主記憶へ書き戻すんだ。
同じ場所を何度も更新しても、そのたびに主記憶へ書かずに済むから、書込みの負担を減らせるよ。

より深い解説

定義

ライトバック方式は、CPUがデータを書き込むとき、キャッシュメモリだけに書き込む方式である。主記憶への反映は、そのデータ（ブロック）がキャッシュから追い出されるときにまとめて行う。これを書き戻し（ライトバック）という。

ダーティビット

キャッシュの各ブロックには、書き換えられて主記憶と内容が違っているかどうかを示すダーティビットが付いている。

ダーティビット状態追い出すとき
0（クリーン）主記憶と同じ内容書き戻さずに捨ててよい
1（ダーティ）書き換えられ、主記憶より新しい主記憶に書き戻す必要がある

特徴

項目内容
書込みの速さキャッシュに書くだけなので速い
主記憶との一致書き戻すまでの間、主記憶の内容は古い
主記憶へのアクセス回数同じデータを何度書き換えても、書き戻しは1回で済むので少ない
仕組みダーティビットの管理などが必要で複雑

キャッシュミスのときの動き

読出しのときにキャッシュミスが起き、新しいデータを入れるために追い出すブロックがダーティだった場合は、まずそのブロックを主記憶に書き戻してから、新しいデータを読み込む。そのぶん、キャッシュミスのときの処理には時間がかかる。

注意が必要な場面

場面問題
複数のCPU（コア）がそれぞれキャッシュを持つあるCPUのキャッシュだけが新しく、ほかのCPUが古いデータを読むおそれがある。各キャッシュの一致を保つ仕組み（キャッシュコヒーレンシ、MESIプロトコルなど）が必要になる
電源が突然落ちるキャッシュにしかない最新のデータが失われる。ストレージのキャッシュでは、バッテリーで保護するなどの対策をとる

ライトスルー方式との比較

ライトバック方式ライトスルー方式
書き込む先キャッシュだけキャッシュと主記憶の両方
書込みの速さ速い遅い
主記憶との一致一時的に一致しない常に一致する
追い出すときの書き戻し書き換えたデータなら必要不要

実際の試験ではここに出る！全1問

ネットワークスペシャリスト

午前Ⅱ

この用語が出てくる記事

↑