Prečo sa registrácia na výučbu je rýchlejšia?

Pokyny na registráciu sú rýchlejšie ako pokyny na registráciu na registráciu alebo pokyny na registráciu predovšetkým z dôvodu základných rozdielov v rýchlosti prístupu medzi registrmi a pamäťou:

* blízkosť k CPU: Registre sú umiestnené * vo vnútri * CPU. Sú súčasťou vnútornej architektúry CPU, ktorá je priamo prístupná ALU (aritmetická logická jednotka) a ďalších spracovateľských jednotiek. To znamená, že prístup je neuveriteľne rýchly a zvyčajne berie iba jeden hodinový cyklus.

* hierarchia pamäte: Pamäť (RAM) je externá do CPU. Prístup k pamäti zahŕňa zložitejší proces:

* preklad adresy: CPU musí preložiť adresu pamäte do fyzickej adresy.

* cache Access: CPU najskôr skontroluje svoju vyrovnávaciu pamäť (cache L1, L2, L3), aby zistil, či sú údaje už prítomné. Ak to tak nie je, je potrebný pomalší prístup k hlavnej pamäte.

* Prístup do pamäte: Prístup k hlavnej pamäte zahŕňa odosielanie signálov cez systémovú zbernicu do čipov RAM, čakanie na získanie údajov a potom ich odoslanie späť do CPU. Tento proces je výrazne pomalší ako prístup k registrom.

* Tvrdenie zbernice: Viaceré zariadenia môžu súťažiť o prístup k zbernici systémovej zbernice, čo ďalej oneskorí prístup pamäte.

Stručne povedané:Operácie registra-registrované obchádzajú všetky zložitosti a oneskorenia spojené s prístupom k hlavnej pamäti. Dáta sú už „po ruke“ v rámci CPU, čo umožňuje oveľa rýchlejšie vykonávanie. Rozdiel v rýchlosti môže byť rádom; Pamäťové prístupy môžu trvať desiatky alebo dokonca stovky hodinových cyklov v porovnaní s jediným cyklom pre operácie registra. Toto je zásadné obmedzenie počítačovej architektúry.

• Predchádzajúca strana: Dá sa aritmetika vykonávať v registri inštrukcií? 
• Ďalšia strana: Čo sa príkaz používa na testovanie pamäte?