キャッシュメモリとは

キャッシュメモリ

主記録装置のアクセス速度は、CPUの処理速度に比べて遅いのでCPUに待ち時間が発生してしまう。
その問題を解消するために小容量だが高速なキャッシュメモリをCPUと主記録装置の間に配置します。
主記録装置から読みだしたデータをキャッシュメモリに保持し、CPUが後で同じデータを読み出すときは高速なキャッシュメモリから読み出すことで
データ転送を高速に行うことができます。

一次キャッシュ、二次キャッシュ

主記録装置のアクセス時間とCPUの処理時間のギャップが大きい場合に一次キャッシュと二次キャッシュと多レベルのキャッシュ構成によるとより効果が上がる。
CPUがアクセスする順番によって名称がつけられ、CPUは一次キャッシュ、二次キャッシュ、主記録装置の順にアクセスします。

ライトスルー方式

キャッシュメモリにデータの書込み命令が実行されたときにキャッシュメモリと主記録装置の両方を書き換えます。
キャッシュメモリと主記録装置の内容が常に同じなので、データの一貫性(コヒーレンシ)が保たれ、制御や回路構成も簡単であり書込みの速度を上げる効果はない。

ライトバック方式

キャッシュメモリだけを書き換えておき、主記録装置の書換えはブロックの入れ替え時に行う。
主記録への書込み頻度が減り、高速に書き込むことができるがキャッシュメモリと主記録の内容は異なっていて、特殊な状況下においてはキャッシュされたデータが失われます。