寄存器

寄存器

寄存器是中央處理器和其他數位電路中的高速存放區塊，用來暫時保存正在運算的資料、指令以及運算結果。與外部的記憶體層級結構相比，寄存器的讀寫延遲僅有數個時脈週期，因此在指令的執行管線裡佔有關鍵地位。

根據功能差異，寄存器大致可分為三類：

• 通用暫存器：用於一般運算的臨時值，常搭配算術邏輯單元完成加、減、乘、除等基本計算。
• 專用暫存器，例如程式計數器用來指示下一條指令的位址、堆疊指標（SP）負責函式呼叫與返回、以及狀態暫存器記錄運算後的正負、溢位等狀態標誌。
• 向量暫存器：在SIMD或多媒體擴展指令集中作為一次處理多筆資料的容器，提升向量化運算的效率。

此外，寄存器的容量極其有限，通常只占用數十至數百個位元組。正是這種容量限制，促使快取記憶體成為CPU與主記憶體之間的速度橋樑，藉以減輕頻繁前往外部記憶體所帶來的效能瓶頸。