快取一致性（cache coherence）

想像好幾位編輯各自拿著同一頁的影印本工作。那頁存在圖書館（主記憶體）裡，但為了快，每位編輯在自己桌上留一份私人影印本（他們的快取）。現在一位編輯在自己那份上劃掉了一句話。其他人還在各自的影印本上讀著舊句子，圖書館的母本也過時了。誰的副本才是真的？快取一致性（cache coherence）就是那條規則和那套機制，確保所有副本達成一致，讓任何核心都不會讀到另一個核心已經覆寫過的值。

問題說精確一點。在多核心晶片裡，每個核心有私有快取，共享資料可能同時躺在好幾個快取裡。若核心 A 把一個新值寫進它對位址 X 的快取副本，核心 B 對 X 的快取副本現在就過時了——但 B 會樂呵呵地把它讀出，並對錯誤的資料運算。一致的系統保證兩件事：對 X 的讀取會回傳對 X 最近一次的寫入（寫入傳播），而且所有核心對 X 的寫入順序達成一致（寫入序列化）。它的做法是讓快取追蹤每一條快取列的狀態，並在另一個核心碰到同一條列時做出反應。

一致性是自動的、對正確性而言是隱形的——軟體不必要求，硬體就提供——這很美好，但並非免費。讓副本保持一致，意味著只要共享資料被寫入，核心就得在幕後溝通：使其他副本失效或更新它們，這要花週期和頻寬。兩大協定家族做這份工作：監聽（snooping）與目錄（directory）；還有一個叫偽共享（false sharing）的微妙效能陷阱，會在核心其實碰的是邏輯上各自獨立的資料時，仍讓一致性流量爆增。一致性是共享記憶體那筆無聲的稅。