[cache] Write Through와 Write Back 비교

• 기본적으로 캐시를 생각하면, 빠르게 읽기 위해서 사용하는 저장공간으로 생각
• 캐시는 쓰기 명령을 수행할 때도 사용 → 아래의 그림처럼 캐시에 Write Buffer라는 걸 두어서 쓰기 성능 향상에 사용
• Write Buffer는 CPU가 쓰기 명령 수행 중에 좀 더 효율적으로 다른 일을 할 수 있도록 해줌
• 쓰기 버퍼 방식은 크게 두 가지가 존재 → Write Through와 Write Back
  

  

Write Through

• Write Through라는 용어는 쓰루 패스와 마찬가지로 Memory에 뭔가를 쓰기 명령을 수행할 때, Cache와 Memory 값을 일치 시켜주는 방식
• CPU가 주기억장치(RAM) 또는 디스크(Disk)로 데이터를 기입하고자 할 때 데이터는 먼저 캐시로 기입 → 데이터가 캐시 됨과 동시에 주기억장치(RAM) 또는 디스크(Disk)로 업데이트하는 구조
• 데이터 로스의 리스크가 있으면 안되는 상황에서는 Write Through를 사용하는 것이 바람직

Write Through 장점

• 캐시와 메모리에 업데이트를 같이 하여, 데이터 일관성을 유지할 수 있어서 안정적
• inconsistency(불일치)현상이 발생 X

Write Through 단점

• 속도가 느린 주기억장치 또는 디스크로 동시에 데이터를 기록
• 완료될 때까지 CPU가 대기하는 시간이 필요하기 때문에 성능이 떨어짐

Write Through를 사용하여 데이터를 처리하는 구조

Write Back

• CPU 데이터를 사용할 때 데이터는 먼저 캐시로 기록되는데, 캐시 내에 일시적으로 저장된 후에 블록 단위에 캐시로부터 해제되는 때(캐시안에 있는 내용을 버릴시) 에만 주기억장치 또는 보조기억장치에 기록되는 방식
• 데이터를 쓸 때 메모리에는 쓰지 않고 캐시에만 업데이트를 하다가 필요할 때에만 주기억장치나 보조기억장치에 기록하는 방법
• 데이터 로스의 리스크를 조금 감수하더라도 빠른 서비스를 요하는 상황에서는 Write Back을 사용하는 것이 바람직

Write Back 장점

• Write Through보다 훨씬 빠름

Write Back 단점

• 속도가 빠른 대신에 캐시에 업데이트 하고 메모리에는 바로 업데이트를 하지 않기 때문에 캐시와 메모리가 서로 값이 다른 경우가 발생 가능
• inconsistency(불일치)
• 캐시에만 써놓고 Device에 값을 안넘기는 경우가 발생하여서 문제 발생 가능
• Write Back 문제를 해결하기 위하여 Cache Flush 또는 Cache clean을 사용

Write Back을 사용하여 데이터를 처리하는 구조

※ 참조

• Cache Flush는 Cache Invalidate(캐시 무효화)로 Cache 안의 내용을 마치 Reset하듯이 정리함
• Cache Clean은 Cache에 있던 내용을 Memory에도 update해줌

Write Back과 Write Through의 성능 차이가 큼(데이터 베이스 로드 처리량 비교)