提高高速緩存命中率的最好方法是盡量使Cache存放CPU最近一直在使用的指令與數據，當Cache裝滿后，可將相對長期不用的數據刪除，提高Cache的使用效率。

為保持Cache中數據與主存儲器中數據的一致性，避免CPU在讀寫過程中將Cache中的新數據遺失，造成錯誤地讀數據，確保Cache中更新過程的數據不會因覆蓋而消失，必須將Cache中的數據更新及時準確地反映到主存儲器中，這是一個Cache寫入過程，Cache寫入的方式通常采用直寫式、緩沖直寫式與回寫式三種，下面比較介紹這三種Cache寫入方式。

1- 直寫式（Write Through）系統

CPU對Cache寫入時，將數據同時寫入到主存儲器中，這樣可保證Cache中的內容與主存儲器的內容完全一致。這種方式比較直觀，而且簡單、可靠，但由于每次對Cache更新時都要對主存儲器進行寫操作，而這必須通過系統總線來完成，因此總線工作頻繁，系統運行速度就會受到影響。

2-緩沖直寫式（Post Wirte）系統

為解決直寫式系統對總線速度的影響問題，在主存儲器的數據寫入時增加緩沖器區。當要寫入主存儲器的數據被緩沖器鎖存后，CPU便可執行下一個周期的操作，不必等待數據寫入主存儲器。這相對于給主存儲器增加了一個單向單次高速緩存。

比如，在寫入周期之后可以緊接著一個數據已存在于Cache中的讀取周期，這樣就可避免直寫式系統造成的操作延時，但這個緩沖器只能存儲一次寫入的數據，當連續兩次寫操作發生時，CPU仍需等待。

3-回寫式（Write Back）系統

前面兩種寫入方式系統，都是在寫Cache的同時對主存儲器進行寫操作。實際上這不僅是對總線帶寬的占用，浪費了寶貴的執行時間，而且在有些情況下是不必要的，可以通過增加額外的標準來判斷是否有必要更新數據。回寫式系統就是通過在Cache中的每一數據塊的標志字段中加入一更新位，解決主存儲器不必要的寫操作。

比如，若Cache中的數據曾被CPU更新過但還未更新主存儲器，則該更新位被置1。每次CPU將一塊新內容寫入Cache時，首先檢查Cache中該數據塊的更新位，若更新位為0，則將數據直接寫入Cache；反之，若更新位為1，則先將Cache中的該項內容寫入到主存儲器中相應的位置，再將新數據寫回Cache中。

與直寫式系統相比，回寫式系統可省下一些不必要的立即回寫操作，而在許多情況下這是很頻繁出現的。即使一個Cache被更新，若未被新的數據所取代，則沒有必要立刻進行主存儲器的寫操作。也就是說，實際寫入主存儲器的次數，可能少于CPU實際所執行寫入周期的次數，但回寫式系統的結構較復雜，Cache也必須用額外的容量來存儲標志。由于回寫系統的高效率，現代的Cache大多采取這種方式進行操作。