Да, L1D кэши взаимодействуют друг с другом (через L3 в процессорах Intel), используя MESI. Смотрите мой ответ для более подробной информации.
те предположим, что 2 ядра пытаются записать разные значения в один и тот же адрес ОЗУ (1 байт), в один и тот же момент времени (плюс-минус эта) и без использования каких-либо взаимосвязанных инструкций или барьеров памяти. Что происходит в этом случае и какое значение будет записано в основную память? Первый выигрывает? Последний побеждает? Неопределенное поведение?