为何写回缓存相比写穿透缓存不会减少冲突缺失？兼对相关答案的疑惑

一、为什么写回缓存不会减少冲突缺失？ #

冲突缺失的本质是多个内存块映射到缓存同一位置，频繁替换导致的缓存缺失。

• 写回和写穿透缓存的缓存映射规则、替换策略完全一致，两者的缓存结构（比如直接映射、组相联）没有区别，仅在写操作的主存同步时机上有差异。
• 冲突缺失的根源是内存地址到缓存位置的映射冲突，和写操作的处理逻辑无关。不管是写回还是写穿透，只要映射到同一缓存位置的内存块被频繁交替访问，都会产生冲突缺失，因此写回缓存无法减少这类缺失。

二、关于“总内存传输量更少”的困惑解答 #

你担心处理非邻近内存时写回会引入更多不必要数据，核心要区分写操作的内存交互逻辑：

• 写穿透缓存：每一次写操作都会立刻同步到主存，哪怕是对同一个缓存块的多次修改，也要多次向主存传输数据。
• 写回缓存：只有当缓存块被替换时，才会把整个块的修改一次性写回主存。哪怕是非邻近内存，只要该内存块被加载到缓存后未被替换，多次修改都只会在缓存内完成，不会触发主存传输。
• 至于“加载整块内存”，这是缓存基于空间局部性的通用优化，和写回/写穿透的写策略无关——两种缓存都会在读缺失时加载整块内存。如果访问非邻近内存，确实可能加载暂时用不上的数据，但这是块缓存的共性问题，并非写回缓存独有，而且这属于读操作的缺失处理，和写操作带来的内存传输量减少不冲突。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marko K