資料記憶體（data memory）

如果說指令記憶體是告訴廚師該做什麼的食譜，那資料記憶體就是存放實際食材的儲藏室。它是程式存放數值的大型儲存池——陣列元素、結構欄位，任何太大或太多而無法放進小小暫存器檔的東西。載入（load）把一份食材從儲藏室取出；儲存（store）把一份放回去。

在單週期資料路徑裡，資料記憶體是一個盒子，有位址輸入、寫入資料輸入、讀出資料輸出，以及兩個控制訊號：MemRead 與 MemWrite。一道載入指令在 ALU 算出位址，拉高 MemRead，該位址上的值便流回暫存器檔；一道儲存指令算出位址，把暫存器的值放到寫入資料輸入，拉高 MemWrite，值就被寫入。只有載入與儲存指令會碰資料記憶體；算術指令完全不碰它。

兩個誠實的重點。第一，圖上把資料記憶體與指令記憶體分開，只是為了讓教學資料路徑保持簡單（哈佛式分流）；真實核心共用一個位址空間，並使用分開的快取。第二，這是唯一能對大記憶體又讀又寫的階段，正因如此它位於單週期設計的長關鍵路徑上——也因此一道載入通常是釘住時脈週期的最壞情況指令。