キャッシュの書き込み方式（ライトスルー・ライトバック）とは？きゃっしゅのかきこみほうしき
キャッシュの書き込み方式（ライトスルー・ライトバック）とは、キャッシュへ書き込んだ内容を、いつ主記憶へ反映するかの2方式。ライトスルーは書き込みのたびに両方へ書くので内容が常に一致するが、遅い主記憶の速度に引きずられる。ライトバックはキャッシュにだけ書き、その行が追い出されるときにまとめて書き戻すので速いが、両者が一致しない期間が生じる。
最終更新：2026-10-06
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読み出しはキャッシュに当たれば主記憶を待たずに済むが、書き込みは「いつ本物へ反映するか」を決めないと、キャッシュと主記憶のどちらが正しいのかを言えなくなる。即座に反映すれば矛盾は起きない代わりに速度の利点を捨てることになり、遅らせれば速い代わりに、他のプロセッサやDMA、そして電源断から見た正しさを別に守らなければならない。速度と一貫性のどちらをどこまで譲るかの選択である。
具体例
マルチコアの汎用CPUではライトバックが標準で、同じ番地への繰り返し書き込みが主記憶へ何度も出ていかない利点が効く。同じ論点はストレージにもあり、RAIDコントローラのライトバックキャッシュは、電源が落ちても書き戻せるようバッテリやフラッシュによる保護を付けて初めて有効化してよい、という運用になっている。
試験での引っ掛け
速い・遅いだけで選ぶと一貫性と可用性の要件を落とす。ライトバックでは電源断の瞬間に未反映のデータが失われ、他プロセッサやDMAから主記憶を見ると古い値が見えるため、キャッシュコヒーレンシ制御が前提になる——その制御はライトスルーより複雑である。逆にライトスルーは単純で安全だが、書き込みが多い処理では主記憶の帯域が律速となり、書込みバッファで緩和するのが通例。
関連用語
出た過去問
出典：平成29年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問10（IPA）
キャッシュメモリのライトスルーの説明として，適切なものはどれか。
正解：キャッシュメモリと主記憶の両方に同時にデータを書き込む。
要点：ライトスルーはキャッシュと主記憶へ同時に書き込む方式
ライトスルーは、CPUが書込みを行うときにキャッシュメモリと主記憶の両方へ同時に書き込む方式である。主記憶の内容が常に最新に保たれるため整合性の管理が容易だが、書込みのたびに主記憶へアクセスするのでバスの占有率は高くなる。
出典：令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問12（IPA）
キャッシュメモリへの書込み動作には、ライトスルー方式とライトバック方式がある。それぞれの特徴のうち、適切なものはどれか。
正解：ライトスルー方式では、データをキャッシュメモリと主記憶の両方に同時に書き込むので、主記憶の内容は常に最新である。
要点：ライトスルーは主記憶が常に最新、ライトバックは高速
ライトスルー方式は書込みのたびにキャッシュと主記憶の双方を更新するため、主記憶の内容は常に最新に保たれ一貫性の管理が容易だが、書込み速度は主記憶に律速される。一方ライトバック方式はキャッシュだけを更新し、その行が追い出されるときに主記憶へ書き戻すので高速だが、一時的に主記憶が古くなる。
出典：令和4年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問9（IPA）
キャッシュメモリのライトスルーの説明として、適切なものはどれか。
正解：CPUがメモリに書込み動作をするとき、キャッシュメモリと主記憶の両方に同時にデータを書き込む。
要点：ライトスルーはキャッシュと主記憶へ同時に書き込む
ライトスルーは、CPUの書込み時にキャッシュと主記憶の両方へ同時に書き込む方式です。主記憶の内容が常に最新に保たれるので一貫性の管理が単純ですが、書込みのたびにバスを使うためライトバックより主記憶アクセスは増えます。
出典：令和5年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問10（IPA）
キャッシュメモリへの書込み動作には、ライトスルー方式とライトバック方式がある。それぞれの特徴のうち、適切なものはどれか。
正解：ライトスルー方式では、データをキャッシュメモリと主記憶の両方に同時に書き込むので、主記憶の内容は常にキャッシュメモリの内容と一致する。
要点：ライトスルーは整合性重視、ライトバックは速度重視
ライトスルー方式は書込みのたびにキャッシュと主記憶の双方へ反映するため、主記憶の内容が常に最新に保たれ整合性の管理が容易である。反面、主記憶へのアクセスが毎回発生するので書込みは遅い。ライトバック方式は逆にキャッシュだけへ書き、追い出し時にまとめて主記憶へ書き戻す。
出典・参考
公式シラバスの2 コンピュータシステム ＞ 2. メモリ ＞ (3) メモリシステムの構成と記憶階層に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。