* vicinanza alla CPU: I registri si trovano * all'interno * La CPU. Fanno parte dell'architettura interna della CPU, direttamente accessibile da ALU (unità logica aritmetica) e altre unità di elaborazione. Ciò significa che l'accesso è incredibilmente veloce, in genere assumendo un solo ciclo di clock.
* Gerarchia di memoria: La memoria (RAM) è esterna alla CPU. L'accesso alla memoria prevede un processo più complesso:
* Traduzione dell'indirizzo: La CPU deve tradurre l'indirizzo di memoria in un indirizzo fisico.
* Accesso alla cache: La CPU controlla prima la sua cache (cache L1, L2, L3) per vedere se i dati sono già presenti. In caso contrario, è richiesto un accesso più lento alla memoria principale.
* Accesso alla memoria: L'accesso alla memoria principale prevede l'invio di segnali sul bus di sistema ai chip RAM, in attesa che vengano recuperati i dati e quindi inviarli alla CPU. Questo processo è significativamente più lento dell'accesso ai registri.
* Contestazione del bus: Più dispositivi potrebbero competere per l'accesso al bus di sistema, ritardando ulteriormente l'accesso alla memoria.
In sintesi:le operazioni di registro-register bypassano tutte le complessità e i ritardi associati all'accesso alla memoria principale. I dati sono già "a portata di mano" all'interno della CPU, consentendo un'esecuzione molto più veloce. La differenza di velocità può essere ordini di grandezza; Gli accessi alla memoria possono richiedere decine o anche centinaia di cicli di clock, rispetto a un singolo ciclo per le operazioni di registro. Questa è una limitazione fondamentale dell'architettura informatica.
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