由于以下两个原因，在一段时间内，主存某单元中的内容与Cache对应单元中的内容可能不相同。这样，就造成Cache与主存的不一致问题。
(1) 如图5.36(a)所示。由于CPU写Cache，把Cache某单元中的内容从X修改成了X'，而主存对应单元中的内容还仍然是X，没有改变。
(2) 如图5.36(b)所示。由于输入输出处理机或输入输出设备修改了主存某单元中的内容，把X修改成了X'，而Cache对应单元中的内容还仍然是X，没有改变。
当第1种情况发生时，如果把包括X在内的主存中的数据输出到设备去，或者在第2种情况发生时，CPU读了Cache中的数据X，都可能造成错误。
解决Cache与主存的不一致性问题，首先要选择合适的Cache更新算法。主要有两种Cache更新算法，写直达法和写回法WB(Write-Back)。写直达法又称为写通过法WT(Write-through)，写回法又称为抵触修改法。
写回法是指CPU在执行写操作时，被写数据只写入Cache，不写入主存。仅当需要替换时，才把已经修改过的Cache块写回到主存。在采用这种更新算法的Cache块表中，一般有一个"修改位"。当一块中的任何一个单元被修改时，这一块的修改位就被置"1"，否则这一块的修改位仍保持"0"。在需要替换这一块时，如果对应的修该位为"1"，则必须先把这一块写回到主存中去之后，才能再调入新的块。如果修改位为"0"，则这一块不必写回主存，只要用新调入的块覆盖掉这一块即可。
比较写回法与写直达法的优缺点如下：
(1) 可靠性：写直达法要优于写回法。这是因为写直达法能够始终保持Cache是主存的正确副本。如果Cache发生错误，可以从主存得到纠正。而写回法当发生图5.36所示的两种情况时，在一段时间内，Cache并不是主存的正确副本。
(2) 与主存的通信量：一般情况下，写回法少于写直达法。原因可以从两方面来分析。一方面，由于Cache的命中率一般很高，对于写回法，CPU的绝大多数写操作只需写Cache，不必写主存。另一方面，当写Cache发生块失效时，可能要写一个块到主存，而写直达法每次只写一个字到主存。而且，即使是读操作，当Cache不命中时，写回法也可能因为发生块替换而要写一块到主存。
总的来看，写直达法是把写主存的开销化在每次写Cache时再增加一个比写Cache要长得多的写主存操作上。而写回法是把写主存的开销集中在当发生Cache块失效时，可能要一次性地写一个块到主存。到底哪一种方法与主存的通信量更少，可以看下面的一个简单例子。
据统计，在访问存储器的操作中，写操作一般要占10％到34％，这里假设为20％。Cache的命中率为99％。每块为4个字，主存的字长为一个字。当Cache发生块替换时，有30％块需要写回到主存，其余的块因为没有被修改过而不必写回主存。则对于写直达法，写主存的信息量为20％；而对于写回法，写主存的信息量为：(1－99％)×30％×4＝1.2％。因此，与主存的通信量，写回法要必写直达法少10多倍。
另外，无论是写回法，还是写直达法，当出现写Cache不命中时，都有一个是否要把包括所写字在内的一个块从主存读入Cache的问题。一般有两种方法。一种是"不按写分配法"，这种方法在发生写Cache不命中时，只把所要写的字写入主存，而包括所写字在内的一个块不从主存读入Cache。另一种是"按写分配法"，这种方法在写Cache不命中时，除了完成把所写字写入主存之外，还要把包括所写字在内的一个块从主存读入Cache。这两种方法效果对于写回法和写直达法有所不同，但差别不大。目前，一般在写回法中采用按写分配法，而在写直达法中采用不按写分配法。
(3) 控制的复杂性：写直达法比写回法简单。写回法要在块表中为每一块设置一个修改位，而且要对修改位进行管理和判断。而写直达法不需要设置修改位。另外，由于写直达法能够始终保持Cache是主存的正确副本。一旦Cache发生错误，可以从主存得到纠正。因此，Cache通常只需要采用简单的奇偶校验即可。而对于写回法，Cache中的块必须自己独立保证正确性，因此要采用相对比较复杂的纠错码。
(4) 硬件实现的代价：写回法要比写直达法好。在写直达法中，因为每次写操作都要写主存，因此为了节省写主存所花费的时间，通常要采用一个高速小容量的缓冲存储器，把要写主存的数据和地址先写到这个缓冲存储器中。在每次读主存时，也要首先判断所读的数据是否在这个缓冲存储器中。而写回法的硬件实现代价相对比较低。
目前，很多单处理机都采用写回法，主要目的是为了减少Cache与主存之间的通信量。也有不少的单处理机采用写直达法，目的是为了硬件的控制比较简单。而几乎所有的多处理机都采用写直达法。例如，IBM
3033、IBM 370/168、VAX-11/780、Honeywell 66/60、Honeywell 66/80 等机器采用写直达法。而Amdahl
的所有机器，IBM 3081等机器采用写回法。