なんとなくわかる「ライトバック」

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ライトバックとは

ライトバック(write back)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にのみ書き込み、メインメモリへの書き込みはCPUへの負荷が低くなったタイミングで行う方法です

キャッシュメモリとメインメモリの書き込み方式にはライトバック以外にライトスルーが存在します。

ライトバックはライトスルーにおける処理の低速化を改善するために作られ、キャッシュメモリのメインメモリよりも処理が速いという特性を生かしています。

ライトバックのメリット・デメリット

メリット

処理が高速

ライトバックは書き込み処理が発生したときにキャッシュメモリにのみ書き込みを行い、書き込み終了時点で次の処理を開始するためキャッシュメモリの処理速度を存分に活用することができます。メインメモリへの書き込みもCPU負荷の少ない状態のときに行うため処理速度ができる限り低下しないようになっています。

デメリット

制御が難しい

ライトバックではどのタイミングでメインメモリへの書き込みを行うかの制御を行う必要があります。CPUへの負荷が常に高い場合などメインメモリへの書き込むタイミングがない時の処理などデータの整合性を保つために様々なパターンの制御が必要となります。

処理が低速化する場合がある

ライトバックではCPUの負荷が下がった時にメインメモリへの書き込みを行うのですが、そのタイミングではライトスルーによる処理に比べて遅くなる場合があります。例えばデータの読み込みを行う場合にライトスルーでは読み込み処理のみを行いますが、ライトバックでは読み込み処理+これよりも前に行ったキャッシュメモリの書き込みをメインメモリに書き込み処理の2つを行うため遅くなります。

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