なんとなくわかる「ライトスルー」

ライトスルーとは

ライトスルー(write through)とは、CPUのキャッシュメモリとメインメモリへのデータの書き込み方法の一つで、キャッシュメモリへの書き込み(ライト：Write)が発生したときにキャッシュメモリと同時にメインメモリへの書き込みを行う方法です。

メインメモリはRAM(Randam Access Memory)と呼ばれ、CPUの処理や画面への表示など処理の速さを求められる場合に使う主記憶装置である。その反対にデータの保存にはROM(Read Only Memory)が使われ、こちらはメインメモリに比べて大容量になっています。

キャッシュメモリとメインメモリの書き込みの方式には、ライトスルー以外にライトバック(write back)という方法が存在します。

ライトスルーではキャッシュメモリとメインメモリの両方の書き込みが終了したタイミングで次の処理を行います。

ライトスルーのメリット・デメリット

メリット

整合性

ライトスルーはキャッシュメモリとメインメモリを常に同時に更新するため、タイミングによっては2つのメモリ間でデータの内容が異なってしまうことがなく、データを間違えて参照するなどのミスがなくなる。

常に整合性があることで例外的なパターンを減少させることができる。

制御が容易

ライトスルーはキャッシュメモリの書き込みが発生したときに必ずメインメモリへの書き込みを行うので、ある場合にのみメインメモリへの書き込みを行うなどの処理を行う必要がないため制御が簡単である。

デメリット

処理が遅い

メモリへの書き込みの速さはキャッシュメモリのほうがメインメモリよりも高速です。そのためライトスルーでは常に２つのメモリへの書き込みを行うのでメインメモリの書込みの速さに合わせる必要があり、キャッシュメモリのみでの動作に比べて遅くなってしまいます。

メモリへの書き込みの処理が多いプログラムや回路の場合はライトスルーは処理速度が大幅に遅くなってしまいます。

書き込み処理の多い場合はライトバックが推奨される。