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。データをキャッシュメモリだけに書き込み、主記憶へは、そのデータをキャッシュから追い出すときに書き戻す。書込みは速いが、一時的に主記憶の内容が古くなる。

イマシルちゃんの解説

ノートには毎回書くけど、清書用の紙に書き写すのは、ノートのページを破って捨てるときだけ……っていうやり方なんだ。

ふだんはノートに書くだけだから、とっても速い！
でも、そのあいだ清書用の紙は古いまま。
だから、捨てる前には必ず書き写すのを忘れちゃいけないんだよ。

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。

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

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

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。

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